Как определить осыпание пластин аккумулятора

Сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация — процесс покрытия пластин автомобильных аккумуляторов сернокислым свинцом. Из-за сульфатации АКБ быстро теряет емкость и заряд, становится непригодной. Причины и признаки этого явления, меры по устранению, профилактика — обо всем этом расскажет наша статья.

Что такое сульфатация?

При сульфатировании кристаллики сернокислого свинца препятствуют полному заряду аккумуляторной батареи и отдаче энергии. Электрические и химические показатели батареи снижаются. При своевременном обнаружении проблемы её легко предотвратить. В вот если затягивать с решением вопроса, можно «убить» АКБ.

Процесс покрытия электродов сернокислым свинцом таков:

• сначала увеличивается внутреннее сопротивление;
• кристаллики сернокислого свинца покрывают поверхность электродов;
• емкость батареи снижается.

Признаки сульфатации аккумулятора

Появление сульфата можно определить визуально. Нужно открыть капот автомобиля, осмотреть пластины. Если сульфатирование уже началось, плюсовые пластины будут коричневого цвета, на них появятся пятна белого цвета. Минусовые набухают и становятся светло-серыми, а на клеммах образуется коричневатый налет. Окисление пластин и появление на них кристалликов способствуют повышению степени сопротивления внутри аккумуляторной батареи.

Повышение сопротивления вызывает закипание электролита. Если долго не обращать на это внимания, АКБ скоро выйдет из строя и восстановить ее уже не получится. Сам сульфат является естественным блокиратором, поэтому проводить реакцию он не может. О ее запуске будет говорить значительное снижение емкости батареи. Процесс сульфатирования начался, если во время запуска мотора температура электролита резко повышается.

Другой признак возникновения этого вредного процесса — увеличение газовых выделений. Электролит поменяет цвет. Остановить сульфатирование можно только на начальной стадии, запустив процесс десульфатации. Необходимо полностью разрядить аккумулятор, а потом снова зарядить его.

Причины

Причин сульфатирования много. Ниже — некоторые из них:

1. Неполный заряд аккумулятора. Если он долгое время будет просто подзаряжаться, кислотная составляющая не перемешается, а это очень вредно для устройства. Начало возникновения процесса бывает непросто определить, поэтому аккумулятор нужно иногда проверять уравнительным зарядом.
2. При долгом хранении АКБ в разряженном виде также возникают свинцовые кристаллики. Со временем налет увеличивается, что в конечном итоге приводит к закупориванию пор активной массы. АКБ не стоит долго держать в разряженном виде.
3. Недостаточный уровень электролита. Если верхняя часть пластин не покрыта рабочей жидкостью, это скоро приведёт к сульфатированию.
4. Некоторые неопытные водители после обнаружения кристалликов свинца добавляют в банки кислоту. Так нельзя — это приводит к ускорению и усилению процесса.
5. Не рекомендуется использовать плотный электролит. Плотность рабочей жидкости не должна превышать 0,015 г/см.
6. Процесс распространения кристалликов свинца ускоряется при высокой температуре. Особенно это касается батареи, которая уже некоторое время стоит без дела. Все пораженные элементы отличаются пониженным напряжением и невысокой плотностью рабочей жидкости.

Покрытые свинцовым налетом отрицательные пластины приобретают слоистую структуру. Ее состав становится крупнозернистым, напоминающим песок. Это можно почувствовать, если потереть пораженную поверхность пальцами. Осматривать пластины нужно только после полной зарядки, так как в незаряженном виде они всегда немного сульфатированы.

Качественная пластина на ощупь упруга. Если по ней стукнуть предметом из металла, будет слышен металлический звук. Зараженная положительная пластина становится коричневой.

Сульфатация пластин аккумулятора: как устранить?

Сульфатация пластин аккумулятора может быть устранена лишь на первом этапе заражения. Действовать нужно так:

• АКБ необходимо протереть, потом долить в электролит воду, чтобы довести его уровень до нормы.
• Затем аккумулятор подключить к заряднику. Сила тока должна соответствовать восьмичасовому режиму. Силу тока уменьшаем, когда температура рабочей жидкости перейдет отметку в 43 градуса. Если сила тока в одном отдельном элементе меньше среднего значения по АКБ на 0,2 В, этот элемент снимаем и ремонтируем. Затем процесс можно продолжать.

Когда автомобильный АКБ заряжен до номинальной емкости, его нужно продолжить заряжать, пока плотность электролита будет постоянной при 4-х замерах, производимых с промежутком в 1 час. Потом аккумулятор разряжаем током шестичасового режима. Во время этого процесса снимаем показания со всех элементов по отдельности. Производить замеры нужно с определенной периодичностью:

• через 15 минут после начала разрядки;
• ежечасно до момента достижения одним из элементов напряжения 1,8 Вольт;
• опять через 15 минут;
• теперь контролируем напряжение на всех элементах в отдельности, фиксируя спад тока ниже 1,75 Вольт;
• когда основная часть элементов будет разряжена ниже 1,75 Вольт, процедуру можно считать завершенной.

Емкость АКБ должна быть номинальной. Если она будет меньше номинальной, процедуру придется возобновить до момента достижения напряжения в 1,0 Вольт. Затем заряжаем батарею.

Потом батарею опять разряжаем шестичасовым разрядом. Разряд должен продолжаться, пока емкость не станет номинальной. Если восстановить емкость не получается, значит, избавиться от сульфатирования элементов уже не удастся. АКБ придётся менять.

Как предотвратить сульфатацию аккумулятора?

Убрать сернокислый налет на элементах труднее, чем предотвратить процесс сульфатирования. Образование кристалликов, конечно, может быть остановлено описанным методом, но все же лучше не доводить АКБ до такого состояния. Чтобы сэкономить время и продлить срок работы батареи, необходимо проводить профилактику. Для этого батарею следует иногда полностью разряжать, потом опять заряжать. Не рекомендуется оставлять ее разряженной надолго.

Важно вовремя определить начало процесса кристаллизации элементов. Только тогда можно его остановить. А еще проще его не допускать, соблюдая простые правила использования аккумулятора и профилактики.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Сульфатация аккумулятора

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.

Источник