Как убрать расслоение электролита в аккумуляторе

Обслуживание аккумулятора ИСТОК: День 2 — стратификация электролита.

На следующий день после первой зарядки и доведения уровня электролита до нормы, снова поставил аккумулятор заряжаться. Была цель проверить плотность электролита на заряженном аккумуляторе. Плотность во всех банках оказалась ниже нормы, при этом мультиметр показывал 12,99 Вольта. Такое несоотвествие плотности и напряжения может вызываться стратификацией электролита, возникающей после зарядки аккумулятора. Этот момент хорошо объясняет Руслан К на своём канале в этом видео. После перемешивания электролита с помощью покачивания аккумулятора в течении 15 минут напряжение упало до 12,88 Вольт. После перемешивания успел сделать замер плотности только в 1-й банке и она увеличилась на 0,04 г/см³ и составила порядка 1,25 г/см³, что в принципе тоже не дотягивает до нормы.

Зарядное устройство из китая показывает такое же напряжение, как и мультиметр. На улице 2°C. Начало заряда 13,4 Вольта с током 6,2 Ампера. Плотность электролита в банках 1-3, нумерация банок от минусовой клеммы. Плотность электролита в банках 4-6, последняя банка с плюсовой клеммой. Напряжение аккумулятора после окончания заряда по мнению ЗУ.

Поставил аккумулятор на кусок трубы, так его гораздо удобней покачивать. Сразу после перемешивания, напряжение упало до 12,88 Вольт.

Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля?

❒ Основная токообразующая реакция в свинцовом аккумуляторе, — двойная сульфатация по Гладстону-Трайбу, — требует для заряда воды, которая расходуется из электролита с выделением кислоты, а при разряде наоборот, расходуется кислота и выделяется вода.

❒ Обязательными условиями заряда участка активной массы являются наличие в этом участке воды, а также электрический потенциал не ниже необходимого для преодоления термодинамической электродвижущей силы — ЭДС — на этом участке. ЭДС тем выше, чем выше концентрация кислоты.

❒ Следовательно, повышенная концентрация электролита в нижней части банок и глубине намазок пластин АКБ — аккумуляторной батареи — ведёт к тому, что для преодоления термодинамической ЭДС требуется более высокое напряжение на клеммах. При недостаточном напряжении заряд участка активной массы (АМ) с повышенной концентрацией кислоты не произойдёт никогда. Также препятствует заряду и недостаток воды в данном участке АМ.

❒ И заряд, и разряд активных масс ведут к расслоению электролита, так как выделяющаяся при заряде кислота стремится вниз, а образующаяся при разряде вода — вверх. Таким образом, если не предпринять специальных мер, при любой глубине циклирования или просто саморазряде АКБ расслоение электролита прогрессирует.

❒ Современные типы АКБ характеризуются плотными сепараторами, препятствующими оплыванию активных масс и короткому замыканию. Они повышают надёжность, виброустойчивость и срок службы АКБ, но и препятствуют перемешиванию электролита, усугубляя тенденцию к расслоению.

❒ Чем более прогрессирует расслоение электролита, тем большая доля активных масс при штатном зарядном напряжении не заряжается, то есть, остаётся в виде сульфата свинца, склонного переходить в труднорастворимую форму. Это явление называется сульфатацией. Не следует путать с двойной сульфатацией п. 1 — нормальной токообразующей реакцией. Сульфаты имеют меньшую плотность, чем заряженные АМ — губчатый свинец отрицательных пластин и оксид свинца положительных, потому сульфатированные намазки увеличиваются в объеме, что ведёт к разрушению конструкции аккумулятора и коротким замыканиям. П. 5 этому препятствует, но при отсутствии периодического выравнивающего заряда АКБ с расслоением и сульфатацией теряет ёмкость, токоотдачу и концентрацию кислоты в верхних слоях электролита.

❒ Электролит с низкой концентрацией кислоты замерзает при более высокой («менее минусовой») температуре, потому расслоение электролита ведёт к выходу аккумулятора из строя в зимнее время.

По просторам Всемирной Паутины с давних времён гуляет множество мифов о губительности «кипячения» , — заряда с перенапряжением и выделением водорода и кислорода, пузырьки которых перемешивают электролит, для автомобильных АКБ. Многие руководствуются этими мифами при заряде АКБ и выборе для этого зарядных устройств — ЗУ.

Отчасти поэтому, во многих моделях ЗУ производители ограничивают напряжение на уровне, не допускающем «кипения» электролита, в других моделях предоставляют пользователю выбор максимальных напряжений заряда путём ступенчатого переключения или плавной регулировки, даже если ЗУ представляет собой не просто источник питания со стабилизацией тока и напряжения (СС/CV), а имеет алгоритмы автоматического управления напряжением и током согласно табличным значениям профиля или на основании измерения характеристик АКБ.

Водород, аэрозоль серной кислоты и сероводород, могущие выделяться при заряде аккумулятора, действительно опасны, потому заряжать следует в проветриваемом помещении, адекватно управлять током, напряжением и временем заряда, изучить и соблюдать технику безопасности.

В сегодняшнем эксперименте посмотрим, насколько перемешают электролит пара современных отечественных ЗУ, и насколько это требуется от ЗУ вообще, применительно к стартерной аккумуляторной батарее. Ведь она монтируется на автомобиле (мотоцикле, снегоходе, катере. ), а тот испытывает ускорения и вибрации при движении. Некоторые авторы считают, что поездки перемешают электролит, потому в функции зарядного устройства это не входит. Давайте попробуем, и узнаем.

Подопытным будет аккумулятор АКОМ +EFB 6СТ-60VL . Со времени предыдущего стационарного обслуживания он использовался на автомобиле 4 месяца. График работы владельца автомобиля — сутки через трое, каждая поездка занимала 20 минут. Стартер и сигнализация за трое суток простоя в каждом таком цикле расходовали примерно 3 ампер*часа.

Начнём с измерения параметров текущего состояния. И как всегда, в первую очередь вымоем корпус и зачистим клеммы.

Напряжение разомкнутой цепи — НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки, по показаниям трёх приборов 12.48, 12.50, 12.52 В.

Плотность электролита по банкам колеблется от 1.22 до 1.23. В крайних банках плотность ниже, в средних выше. Это тенденция, обычная для свинцовых батарей.

Итак, наблюдаем расхождение: НРЦ соответствует уровню заряженности выше 80%, плотность электролита при котором должна быть 1.24, а по плотности уровень заряженности получается 75%, НРЦ должно быть 12.4 В. Причиной такого несоответствия как раз является расслоение электролита за 4 месяца эксплуатации под капотом. Повышенная концентрация кислоты в нижней части банок создаёт завышенное НРЦ. АКБ в таком состоянии необходим стационарный заряд.

Напряжение под нагрузочной вилкой не падает ниже 10 вольт, аккумулятор способен крутить стартер. Но если почитать инструкцию от производителя, то там чётко и ясно написано: если плотность ниже 1.25, аккумулятор требуется зарядить до плотности 1.28. Также в инструкции сказано, что можно оценить степень заряда по напряжению, и рекомендуется производить стационарный заряд при НРЦ ниже 12.5, но если имеется доступ к электролиту, то лучше проверить его плотность.

Приступаем к заряду зарядным устройством BL1204 на программе 2.

Заряд длился 9 часов. Плотность по банкам составила от 1.23 до 1.24.

По графику напряжения на клеммах, видно, что ЗУ производит основной заряд с подачами и паузами разной продолжительности, а затем три этапа непрерывного дозаряда, после чего последовали тест АКБ и буферный режим 13.65 В. Однако для кальциевой АКБ до 14.8 вольт происходит лишь основной заряд, потому продолжим заряд на программе 4.

Время заряда составило 1 час 16 минут плюс 20 часов в режиме буферного хранения. Плотность поднялась ещё на одну сотую и составила от 1.24 до 1.25. Сделаем ещё один проход на 4-й программе.

Время заряда снова 1 час 16 минут. Плотность поднялась всего на 0.005. Перезапустим программу 4 в третий раз.

Третий проход длился те же 1 час 16 минут. Плотность снова поднялась на 0.005. Отключаем ЗУ от АКБ. После отстоя продолжительностью 18 часов 20 минут НРЦ 13.20 В. При плотности 1.25 это говорит об очень сильном расслоении электролита. Запустим программу 4 ещё раз.

Заряд длился на этот раз около 50 минут. Плотность электролита не поднялась. Попробуем воспользоваться другим ЗУ.

Возьмём Бережок-V, установим 15.9 В — то же максимальное напряжение, что у BL1204.

Ток изменяется от -0.2 до 4.5 ампер. Отрицательное значение тока — не ошибка токовых клещей, а разрядные импульсы в асимметричном (реверсивном) заряде.

Заряд длился 4 часа, за которые ЗУ сделало две длительные паузы, и затем перешло в режим хранения — не поддержание буферного напряжения, как BL1204, а периодический подзаряд.
В пиках напряжение достигает тех же 15.9.

Плотность в 5 банках составила 1.26 или чуть выше, и в одной 1.255. Оставим АКБ на ночь дозаряжаться в режиме хранения.

По прошествии 15 часов, импульсы тока доходят до 5 А, снижаясь менее чем за секунду до 1 А.
Для отбора проб электролита из глубины банок воспользуемся удлинённой пипеткой, гибкий наконечник которой может пройти сбоку от пластин. Короткой пипеткой произведём отбор, как обычно, из верхнего слоя.

Плотность верхнего слоя составила 1.26, нижнего почти 1.31. Это весьма значительное расслоение, обуславливающее высокое напряжение разомкнутой цепи при недозаряженных и сульфатирующихся нижних частях пластин. Ни одно из применённых ЗУ при заряде нашего аккумулятора до 15.9В с расслоением не справилось.

Устранят ли поездки такое расслоение? Для непосредственной проверки установим АКБ под капот, для чего пришлось удлинить провод массы.

Для лучшего перемешивания прибавим напряжение бортовой сети с 14.3 до 14.8 В, так как это позволяет сделать трёхуровневый регулятор напряжения.

Приборная панель Gamma GF-618 позволяет регистрировать данные поездок, что тоже очень пригодится в нашем эксперименте.

Пробег за трое суток в городском режиме составил 143.7 километра. Большое количество разгонов и торможений должно способствовать перемешиванию электролита.

Израсходовано 12.8 литров бензина.

После таких поездок плотность на глубине составила 1.29.

Плотность сверху 1.27. Предписываемого инструкцией значения 1.28 так и не достигли. Расслоение до сих пор присутствует. Покатаемся ещё трое суток, на этот раз, не только по городу, но и по трассе.

Итого за 6 суток автомобиль двигался восемь с половиной часов.

Общий пробег за это время 377.8 км.

Бензина затрачено 28.8 литра.

Плотность электролита наверху и внизу, наконец, уравнялась, и составила чуть ниже 1.27.

— Будут, у любого свинцово-кислотного аккумулятора, потому что препятствует замерзанию концентрация кислоты в растворе, полезная ёмкость обеспечивается количеством заряженных (десульфатированных) активных масс, а способность отдавать ток полезной нагрузке и оперативно восполнять затраченную энергию от генератора автомобиля или иного зарядного устройства — действующей площадью активных масс. На ёмкость и токоотдачу влияет доступность воды для заряда и кислоты для разряда, т.е. расслоение электролита напрямую вредит этим ключевым для химического источника тока параметрам.
Теперь давайте всё-таки продолжим заряд данной аккумуляторной батареи. На этот раз начнёт Бережок-V, при том же напряжении окончания заряда 15.9 В.

Заряд продолжался около 4 часов, плюс 4 часа в хранении.

Плотность поднялась с чуть ниже 1.27 до 1.275. Передаём эстафетную палочку BL1204.

Заряд длился около часа, и далее 14 часов в режиме хранения.

Плотность осталась 1.275.

Установим на Бережке-V ограничение напряжения 16.7 вольт и запустим заряд.

По прошествии 4 часов ЗУ автоматически перешло в режим хранения. Плотность и над пластинами, и на глубине чуть выше 1.28. Электролит перемешан, расслоение устранено.

Адекватный стационарный заряд не только перемешивает электролит эффективнее, чем ускорения и вибрации при движении транспортного средства, но и позволяет более полно зарядить аккумуляторную батарею, устранить сульфатацию, поднять эксплуатационные характеристики.

Спустя сутки, имеем следующие показания тестера:
Здоровье 100% , внутреннее сопротивление 4.81 мОм , ток холодной прокрутки 574 из 560 А по стандарту EN. НРЦ 12.80 В соответствует плотности 1.28 . Расслоения нет, АКБ в полном порядке , можно ставить под капот.

Статья составлена в сотрудничестве с аккумуляторщиком Виктором VECTOR , осуществившим описанные опыты.

Как самому восстановить аккумулятор автомобиля дома

До состояния полной неисправности аккумуляторную батарею автомобиля можно довести разными негативными факторами. Но в первую очередь, это может быть вызвано следующими причинами:

• разряжением батареи, нередко зимой вследствие низкой температуры;
• замыканием банок батареи;
• сульфитацией пластин;
• замерзанием аккумулятора;
• глубоким и полным разрядом.

Сразу следует отметить, что не все неисправности аккумулятора можно исправить. Процесс неправильной и бездумной эксплуатации автомашины может вызвать такие проблемы АКБ, при которых самым верным решением будет покупка новой батареи.

Прописная истина! Залог долгой и четкой работой аккумулятора – это своевременный и регулярный уход за ним. Не реже одного раза в две недели необходимо удалять сухой ветошью пыль и грязь с поверхности корпуса АКБ. Для предотвращения окисления, клеммы батареи и наконечники проводов смазываются техническим вазелином или медесодержащей смазкой. Не реже одного раза в шесть месяцев рекомендуется проводить полную зарядку аккумулятора.

Понижение уровня электролита в батарее

Уровень электролита понижается зачастую по причине испарения. Особенно это характерно летом. Также, вода испаряется из электролита при высокой температуре, образующейся под капотом моторного отсека автомобиля. Следствие этого – оголение пластин и падение емкости АКБ. Не беда! Здесь необходимо долить дистиллированную воду, закрыв пластины на 1 – 1,5 см. Дальше, после зарядки, аккумулятор, как правило, приходит «в норму». Правда, отнюдь не всегда. В необслуживаемую батарею добавление воды зачастую невозможно.

Сульфитация пластин аккумулятора

Сульфитация – это химический процесс образования на пластинах аккумулятора сульфата свинца в виде белого налета. Процесс сульфитации происходит при разряде батареи. При заряде АКБ, получившийся налет разрушается вследствие обратной химической реакции. Образующийся слой сульфата на пластинах при длительном разряде батареи забивает и «запаковывает» пластины и образует наросты на них. Это происходит в случае, если аккумулятор остается разряженным довольно долгое время. В ходе данного процесса понижается плотность электролита. При заряде же батареи, налет сульфатов разрушается и растворяется, плотность электролита в АКБ начинает повышаться.

Если батарея была в разряде долгое время, восстановить ее до рабочего состояния будет очень сложно. В данном случае происходит увеличение и утолщение слоя сульфатов на пластинах, и разрушить такой слой почти не возможно.

Чтобы не довести АКБ до подобного состояния необходимо придерживаться следующих правил:

• производить периодическую подзарядку батареи до 100% не реже одного раза в полгода;
• не доводить АКБ до полного разряда;
• регулярно контролировать и поддерживать необходимый уровень электролита;
• не допускать оголения пластин батареи, особенно в теплое время года, при возникшей необходимости доливать дистиллированную воду (при использовании обслуживаемой АКБ);
• незамедлительно ставить аккумулятор на зарядку при его разряде, не оставляя АКБ на длительное время в разряженном состоянии.

Сильно запущенный аккумулятор можно подвергнуть процедуре десульфитации. Также можно использовать зарядное устройство с функцией десульфитации.

Замыкание банки аккумулятора

Характерные признаки этой проблемы такие:

• двигатель не заводится;
• после зарядки напряжение на клеммах АКБ составляет не более 10 — 10,5 В;
• в одной из банок находится электролит темного цвета или в мутном состоянии;
• при использовании нагрузочной вилки происходит быстрый разряд аккумулятора, при этом напряжение до прежнего уровня не восстанавливается.

Замыкание банки, скорее всего, может быть вызвано осыпанием активной массы пластин.

Чтобы привести в норму такой аккумулятор, необходимо полностью разрядить его. По истечении времени разряда, на клеммах проверяется отсутствие напряжения. После чего, батарея подвергается разборке. Необходимо будет разобрать и разрезать корпус и перемычку банок, извлечь пластины, найти и извлечь замыкающий элемент, провести замену сепараторов. Потом все поставить на место, спаять перемычку и запаять корпус. После сборки нужно заменить электролит, и полностью зарядить аккумулятор. Но в домашних условиях проводить такие работы с корпусом и кислотой сложно и опасно. Целесообразнее провести полную замену батареи.

Встречаются относительно несложные случаи замыкания, когда оно происходит от осадка, образующегося на дне банки. В этом случае проводят промывание аккумулятора дистиллированной водой или специальным раствором. Такие растворы также могут использоваться и для десульфитации пластин батареи. Перед началом промывания шприцем откачивается электролит, заливается вода или раствор для промывки до закрытия жидкостью пластин. После этого аккумулятор выдерживается около часа. В это время в батареи происходит процесс химического кипения, в ходе которого происходит растворение осадка и отложений сульфатов на пластинах. Далее, опять-таки с помощью шприца, жидкость откачивается из аккумулятора, и батарея промывается несколько раз дистиллированной водой. Потом производится заливка электролита, и аккумулятор заряжается. Необходимо отметить, что такая процедура, проведенная со старой батареей чревата «осложнением» — полным разрушением пластин.

Полный разряд аккумулятора

Самое главное – не допускать полного разряда АКБ до нуля. В таком случае может иметь место сильная сульфитация с возникновением утолщенного трудноразрешимого слоя сульфатов на пластинах. Восстановить такой аккумулятор до рабочего состояния можно опять-таки с помощью зарядного устройства с функцией десульфитации.

Чтобы не доводить аккумулятор до полного разряда, при длительной стоянке автомобиля необходимо сбросить клеммы с АКБ или полностью снять и вынуть ее с моторного отсека.

Саморазряд аккумулятора

Этот вид неисправности характерен при хранении неиспользуемого аккумулятора. Рабочая батарея в ее исправном состоянии при хранении постепенно разряжается, даже при отсутствии нагрузки. Причем новый аккумулятор теряет до 1 % заряда в сутки, бывшая в употреблении батарея – до 3 %. Основная причина саморазряда – это расслоение электролита в банках (внизу банки плотность электролита больше, чем вверху). Неравномерность плотности электролита по объему АКБ способствует появлению паразитных токов и появлению саморазряда батареи. Поэтому, при хранении АКБ не реже одного раза в два месяца необходимо проводить подзарядку аккумулятора небольшим током, для выравнивания плотности электролита по всему объему батареи.

При наличии ускоренного саморазряда аккумулятора, когда батарея теряет более 3 % заряда в сутки, необходимо первоначально выявить причину этого. Скорее всего, это может быть загрязненность электролита, осыпание пластин или сульфитация пластин, попадание внутрь корпуса АКБ посторонних предметов, вызывающих замыкание пластин. Необходимо проводить работы по десульфитации аккумулятора, замене электролита, зарядке аккумулятора. При невозможности устранения причин замыкания, придется заменить батарею.

Замерзание аккумулятора

Данный факт может вследствие глубокого разряда батареи. К примеру, аккумулятор, имеющий плотность в пределах 1,0 – 1,1 г/см3, может замерзнуть уже при 1 — 6 оС. Зимой за зарядом батареи следить особо важно.

Если все-таки аккумулятор замерз, восстановить его можно в следующем порядке:

• сначала необходимо убедить в отсутствии трещин на корпусе АКБ, в противном случае надо заменить аккумулятор;
• если трещин нет, батарею выдерживают некоторое время в помещении при комнатной температуре для постепенного согревания;
• согрев аккумулятор в помещении, необходимо осмотреть банки и убедиться, что они не осыпались (цвет банок должен быть светлым);
• после этого начинают заряд аккумулятора (желательно малыми токами, примерно 5% от емкости);
• через 3 — 4 часа после начала заряжания, необходимо посмотреть еще раз на банки и на показание напряжения, чтобы убедится в отсутствии замыкания какой-либо из банок;
• если показания напряжения составляют в пределах 12,7 – 14,4 В и во всех отсеках батареи электролит прозрачен, продолжают процесс заряда дальше;
• далее необходимо зафиксировать процесс электролиза (когда начнется «кипение» в банках) и замерить плотность электролита, она должна быть в пределах 1,27 – 1,29 г/см3;

Нередко бывают случаи определенной разности показаний плотности по разным банкам. Например: 1,29, 1,26, 1,24, 1,23 г/см3. Это может говорить о том, что в какой-то из банок уже произошла сульфитация. В данном случае продолжают заряд АКБ 2 — 3 дня или доводят плотность электролита до рабочего значения концентратом по методу смешивания. Но необходимо учитывать, что при использовании концентрата, сульфитация в «проблемной» банке только усилится. Некоторые источники категорически не рекомендуют доводить таким способом плотность до рабочих значений. Здесь необходимо применение специального зарядного устройства или особого алгоритма зарядки.

Восстановление клемм аккумулятора

В практике иногда встречаются случаи расплавления или отламывания клеммы аккумулятора вследствие короткого замыкания или большого тока. Восстановить клемму однозначно возможно. Для этого необходимо на остаток клеммы батареи установить заранее подготовленную форму, посредством которой можно будет нарастить расплавленную или отломленную часть данной клеммы. Материалом для наращивания может служить металл — свинец или свинцовый припой ПС-60, который содержит в себе около 60 % свинца. Расплавлять металл удобнее всего угольным электродом, за питанным от большой батарейке. Порядок работы здесь таков: на остаток клеммы одевают форму и начинают угольным электродом расплавлять то, что осталось от клеммы в этой форме, постепенно добавляя в получившийся расплав заготовленный раннее свинец. Таким образом, заново формируют клемму аккумулятора. При достаточной сноровке такой процесс не займет более нескольких минут.

Восстановление необслуживаемых и мало обслуживаемых аккумуляторов

Установка на современных автомобилях заводами — изготовителями необслуживаемых и мало обслуживаемых батарей в настоящее время вещь обычная. Как считается, в таком случае автопроизводитель преследует благой замысел по «облегчению» жизни автолюбителю, чтобы тому не пришлось уделять время на обслуживание АКБ.

В крышке необслуживаемой батареи отсутствуют пробки, ведь считается, что такая батарея не требует доливки дистиллированной воды. В крышке мало обслуживаемой батареи имеются пробки для доливки дистиллированной воды и проверки уровня и плотности электролита.

При произошедшей разрядке, необслуживаемый аккумулятор необходимо заряжать осторожно и в щадящем режиме. Это вызвано тем, что определить плотность в такой батарее невозможно. Частично заряженную батарею заряжают около трех часов при значении напряжения в пределах 14 – 14,5 В, и силы тока — от 25 А в начале процесса до 0,20 А при полном заряде.

Частично заряженную батарею следует непрерывно заряжать около трех часов подачей напряжения 14–14,5 В, контролируя лишь значение силы тока — от 25 А в самом начале процесса до 0,20 А при полном заряде.

Полностью разряженная батарея выдерживается в процессе зарядки не менее суток. Напряжение зарядки выставляется на показание, равное 10 % от емкости заряжаемой батареи в ампер-часах. Фиксируя начало процесса кипения, зарядку прекращают. После того, необходимо проверить конечное значение напряжения на соответствие номиналу.

Устранение небольших повреждений корпуса аккумулятора

В процессе эксплуатации аккумулятора могут обнаружиться небольшие повреждения и трещины корпуса. Это дефекты можно исправить, если для склейки корпуса применить соответствующий клей. Надо отметить, что материалы многие корпусов аккумуляторов подвергаются ремонту со склейкой эпоксидной смолой. При этом перед началом работ из аккумулятора надо с помощью шприца откачать весь электролит и после этого высушить бак. Потом проводят склейку корпуса и заливают электролит.

Нарушение полярности клемм аккумулятора

Данная неисправность возникает при неправильном включении батареи, когда путают по ошибке плюс с минусом. После такого включения на АКБ меняется полярность. Поломку можно устранить, полностью зарядив и разрядив батарею. Цикл полного заряда и разряда повторяют несколько раз. После этого, работа аккумулятора восстанавливается.

Как проверить зарядку аккумулятора в домашних условиях?

Аккумуляторная батарея может заряжаться и разряжаться много раз. Приведем четыре этапа зарядки/разрядки аккумулятора.

• Заряжен. Полностью заряженный аккумулятор содержит в положительной пластине(электроде) губчатый свинец (Pb), а в отрицательной диоксид свинца (PbO2) и электролит состоящий из серной кислоты (H2SO4) и воды (H2O)
• Разряжение. Когда аккумулятор разряжается, электролит становится разбавленным, а пластины сульфицируются. Электролит разделяется на водород (H2) и на сульфат (SO4). Водород (H2) соединяется с кислородом (O) из положительной пластины и формирует больше воды. Сульфат соединяется с свинцом (Pb) и формирует сульфат свинца (PbSO4)
• Разряжен. При полном разряде обе пластины покрыты сульфатом свинца (PbSO4) и плотность электролита мала, разбавлена водой (H2O)
• Заряжение. При заряде происходит обратный процесс. Сульфат (SO4) покидает пластины и соединяясь с водородом (H2) формирует серную кислоту (H2SO4). Освобожденный кислород (O2) объединяется с свинцом (Pb) и формирует диоксид свинца (PbO2). Происходит активное формирование пузырьков газов, с положительных пластин пузырьков водорода, а с отрицательных пузырьков кислорода.

Этапы зарядки автомобильного аккумулятора

Для зарядки аккумулятора используется метод постоянного тока и постоянного напряжения (CC/CV). При этом методе регулируемое напряжение на клеммах достигает своего предела и затем падает в результате насыщения.

1. Первый этап наполнение (BULK). Зарядка постоянным током, силой тока 10% Ah от емкости аккумулятора. Дает большую часть заряда и занимает почти половину времени. Аккумулятор получает около 70% заряда в течении 5-8 часов (с использованием автоматической зарядки). В конце этого этапа в аккумуляторной батарее напряжение будет 14,1- 14,8 В. при температуре 26,7 градусов, и скорость поглощения тока уменьшится.
2. Второй этап впитывание (ABSORPTION) (Добавочная зарядка). Происходит при постоянном напряжении и меньших токах. Он обеспечивает равномерное распределение заряда и насыщенность. Сила тока уменьшается до 2% от емкости и уменьшается кипение. Например, если аккумулятор емкостью 50 Аh, то остаточная сила тока, будет 1 Аh, при этом аккумулятор получает оставшиеся 30% заряда. Это очень важный этап для состояния аккумуляторной батареи, он обеспечивает стабилизацию заряда и электролита. Если не проводить добавочную зарядку, то свинцовые электроды (пластины) будут сульфатированы и со временем не смогут брать полный заряд
3. Третий этап поддерживание (FLOAT) является опциональным. Он поддерживает напряжение в аккумуляторе на уровне 13,0-13,8 В. Режим силы тока будет 1% от емкости аккумулятора. Поддержание заряда FLOAT может длится бесконечно
4. Этап стабилизация заряда (EQUALIZATION) опциональный, проводится для уравновешивания плотности электролита и выходного напряжения в каждой ячейке аккумулятора. Стабилизация поможет убрать расслоение электролита, выпадение концентрированной кислоты вниз ячейки. Также помогает бороться с сульфатацией свинцовых пластин. Вам следует провести стабилизацию если:

• Разность плотности электролита ячеек составляет больше 0.03 с учетом температурной компенсации
• Если в одной из ячеек в электролите больше воды чем в других
• Если уровень зарядаSoC измеренный ареометром не соответствует уровню зарядаSoC измеренному вольтметром или мульти метром

Стабилизация заряда EQUALIZATION проводится в течении 1-3 часов

Производим стабилизацию заряда аккумулятора

Перед началом следует внимательно прочитать инструкцию производителя аккумуляторной батареи, раздел Этап стабилизация (Equalization). Обязательно убедитесь, что производитель разрешает процесс стабилизации (AMG, гелевые и необслуживаемые)

Требуемые инструменты: зарядное устройство с регулируемой силой тока и регулируемым напряжением, ареометр, термометр, дистиллированная вода.

• Проверьте уровень электролита, он должен полностью накрывать пластины
• Аккумулятор должен быть полностью заряжен
• Выкрутите крышки, для ослабления внутреннего давления
• Следуйте указаниям производителя какое выставить напряжение
• Если не доступно, то выставите напряжение по таблице ниже
• Ставим уровень постоянного тока 5% от емкости АКБ
• После подключения, начнется сильное закипание в ячейках и обильное выделение газов
• Измеряйте температуру корпуса аккумулятора, не допускайте превышения температуры 51,5 градусов для «мокрых» ячеек и 37,8 градусов для гелевых и AMG аккумуляторов (При превышении температуры отключите и дайте остыть аккумулятору)
• Проверяйте каждый час плотность в каждой ячейке
• Остановите процесс, когда кипение ячеек станет равномерным и плотность перестанет расти
• Следите за процессом выкипания воды, доливайте дистиллированную воду если будут обнажаться пластины, но не переливайте

Добавочная зарядка типов аккумуляторов при постоянном напряжении

Впитывание

Поддерживание

FLOAT

Стабилизация EQUALIZATION

* уточнить у производителя

Типы бытовых зарядных устройств

Существуют два основных типа бытовых зарядных устройств. Автоматические и с ручной регулировкой. Автоматические зарядки имеют встроенные программы зарядки и защиту от перезаряда аккумулятора. Зарядные устройства с ручной регулировкой дешевле и просты в использовании, но требуют постоянного контроля при зарядке. Автоматические зарядные устройства дороже, но предпочтительнее по техническим и потребительским качествам. По видам они делятся на:

• С ручной регулировкой постоянного тока. Самый распространённый тип, ниже приведен пример использования данного устройства. Недостаток этих устройств, в том, что они перезаряжают АКБ. Не рекомендуется использовать с AMG, гелевыми и некоторыми необслуживаемыми аккумуляторами. Требуют постоянного контроля.
• С ручной регулировкой постоянного тока и постоянного напряжения. Дороже, но лучше первых. Ниже приведен пример использования. Есть возможность использовать двух этапный режим зарядки АКБ. Постоянным током и постоянным напряжением. Имеют тот же недостаток что и первые. Требуют постоянного контроля. Не рекомендуется использовать с AMG, гелевыми и некоторыми необслуживаемыми аккумуляторами.
• Автоматические постоянного тока. Дороже первых. Имеют автоматическую программу двух этапной зарядки АКБ, после которой выключаются. Не требуют контроля. Недостатком является не возможность выбирать напряжение, некоторые производители AMG, гелевых и необслуживаемых аккумуляторов рекомендуют свое напряжение для безопасности.
• Автоматические «умные» зарядные устройства. Самые дорогие, но являются оптимальным выбором для бытового использования. Имеют микропроцессор и обычно дисплей вывода информации. Имеют несколько встроенных программ, некоторые образцы могут быть запрограммированы пользователем. Поддерживают все этапы зарядки АКБ. Имеют защиту от перезаряда и перегрева. Не требуют постоянного контроля.

Использование зарядного устройства с ручной регулировкой постоянного тока

Ниже приведена таблица зарядки полностью разряженного АКБ с помощью зарядного устройства с ручной регулировкой при постоянном токе. Рекомендуется заряжать аккумулятор при медленном (щадящем) режиме зарядки

Не забудьте выключить устройство после зарядки, перезаряд очень опасен для АКБ

Характеристики отечественных аккумуляторов. Какой зарядный ток использовать.

20-ти часовом цикле,

Медленная и быстрая зарядка при постоянном токе

Рекомендуемая зарядка в два этапа устройством с ручной регулировкой при постоянном токе и постоянном напряжении

Применяется для зарядки частично разряженного аккумулятора. При использование зарядного устройства постоянного тока с ручной регулировкой производится два первых этапа зарядки (BULK и ABSORPTION). Зарядка производится в хорошо проветриваемом помещении. Внимание: при заряжании аккумулятора выделяется взрывоопасные газы (кислород и водород).

Требуемые инструменты: зарядное устройство с регулируемой силой тока и напряжения, вольтметр или мульти метр, дистиллированная вода

• Выкрутите крышки
• Проверяем уровень электролита в аккумуляторе. Он должен накрывать свинцовые пластины
• Ставим силу тока 10% от емкости аккумулятора
• Оставляем на 8 часов (зарядка сильно разряженного аккумулятора может длится 9-12 часов)
• Затем замеряем напряжение, оно должно достигнуть 14,4 В (При измерении вольтметром или мульти метром выключаем зарядное устройство)
• Если напряжение меньше, оставляем и проверяем каждый час

Второй этап при достижении 14,4 В:

• Уменьшаем силу тока до 2% от емкости аккумулятора
• Оставляем на 3 часа

При зарядке и измерении напряжения следует учитывать температурную компенсацию электролита, рекомендованную производителем. Если не доступно замерьте температуру электролита, напряжение в аккумуляторе и найдите значение в таблице ниже. Если аккумулятор находился в течении 4 часов при одной температуре, не заряжался и не разряжался, то можно взять температуру окружающего воздуха. Например, если температура электролита -6,7 градусов и напряжение в аккумуляторе 15,008 В, просто отнимите температурная компенсация 1,008 В (в соответствие с таблицей ниже) и вы получите 14,4 В, что является нормой для АКБ при 27,6 градусов.

Температурная компенсация напряжения

электролита

Напряжение

Проверка полного заряда аккумулятора

• Снимите поверхностный заряд
• Замерьте напряжение и температуру аккумулятора
• При температуре 26,7 градусов напряжение должно быть не меньше 14,4 Вольт
• Замерьте плотность
• Сравните с уровнем заряда SoC

Опасность перезаряда аккумулятора

Избегайте перезаряда АКБ, не давайте перегреться аккумулятору выше 51,5 градусов. Доливайте воду. Перезарядка может значительно сократить работоспособность АКБ и даже может вывести из строя. В процессе перезаряда активное вещество с положительных пластин может осыпаться. Перезарядка может уменьшить емкость аккумулятора. Ваш аккумулятор перезаряжен если: