Как выявить неисправный элемент аккумулятора

Неисправности АКБ: причины поломки и списания

Аккумулятор – главный компонент электросети автомобиля. Без него невозможно запустить двигатель. Как и остальные детали, он со временем изнашивается и перестает работать. Эта статья расскажет о том, какими бывают неисправности аккумулятора, почему они появляются, как их обнаружить и устранить.

Срок эксплуатации аккумулятора

Он прямо зависит от ресурса, заложенного производителем, условий и интенсивности использования.

При годовом пробеге 10-15 тысяч километров в год при бережной эксплуатации (автомобиль хранится в гараже, не используется в мороз или жару, соблюдаются правила обслуживания батареи) аккумулятор способен проработать 4-5 лет.

Основные неисправности АКБ

Можно выделить 6 неисправностей:

• повышенный саморазряд;
• сульфатация пластин;
• короткое замыкание между пластинами;
• переполюсовка;
• окисление выводных клемм;
• трещины на корпусе.

Повышенный саморазряд

Саморазряд – непроизвольный процесс уменьшения заряда аккумулятора. Исправная батарея теряет 0,3-0,5% заряда в день, неисправная – 1-1,5%. Происходит это потому, что при хранении электролит в АКБ расслаивается из-за разной плотности серной кислоты и воды, что приводит к появлению паразитных токов.

• загрязнение электролита из-за разрушения сепараторов или пластин;
• использование для разведения серной кислоты водопроводной воды, а не дистиллированной.
• использование для приготовления электролита серной кислоты с примесями;
• попадание в ячейки металлических предметов.

Устраняется эта неисправность полной заменой электролита или батареи, если она необслуживаемая.

Сульфатация пластин

Сульфатация – процесс образования на пластинах аккумулятора и решетке сепаратора кристаллов сульфата свинца (PbSO₄). Он не растворяется в кислоте и уменьшает площадь пластин, участвующих в химических реакциях. Это уменьшает общую емкость аккумулятора.

• повышение напряжения на клеммах в начале зарядки;
• снижение плотности электролита в конце зарядки;
• батарея быстрее заряжается из-за снижения емкости.

• низкий уровень электролита;
• глубокая разрядка;
• недостаточная зарядка во время коротких (1-2 часа) поездок;
• долив электролита вместо дистиллированной воды.

Устранить эту неисправность можно только на начальном этапе сульфатации, заряжая и разряжая АКБ током, составляющим 5 и 10% от номинальной емкости. Батарея считается восстановленной, если время разрядки составляет 5-7 часов. При глубокой сульфатации процесс необратим и требует замены батареи, .

Короткое замыкание

• сильный нагрев одной из ячеек аккумулятора, сопровождающийся выделением пара;
• снижение емкости и напряжения.

• коробление и разрушение пластин;
• разрушение сепаратора;
• перезарядка;
• вибрация, расшатывающая крепление пластин.

Окисление выводных клемм

Эта проблема появляется из-за повышения концентрации серной кислоты, из-за чего клеммы покрываются белым налетом, увеличивающим сопротивление электрическому току. Это может привести к повреждению всей подключенной электроники.

Устраняется проблема зачисткой клемм и проверкой плотности электролита с доливом дистиллированной воды.

Переполюсовка

Эта неисправность появляется из-за неправильного подключения к электросети автомобиля или зарядному устройству – минусовая клемма подключена к генератору или положительному зажиму ЗУ. Проявляется измененная полярность снижением емкости и напряжения, выделением газов.

Трещины в корпусе

Они появляются при езде по неровной дороге при отсутствии крепежа, плохой затяжке или при избыточном усилии при монтаже. Трещины приводят к вытеканию электролита и выходу батареи из строя.

Мелкие трещины можно заделать расплавленной полиэтиленовой пленкой. При наличии крупных трещин деталь нужно заменить.

Неисправности АКБ для списания

Под износом аккумулятора понимаются следующие неисправности:

• снижение пусковых характеристик ниже уровня, определяемого ГОСТ 951-91;
• снижение напряжения ниже 9.6 В в конце проверки с помощью нагрузочной вилки, длящейся 5-7 секунд, после обслуживания АКБ в соответствии с приложением №1 документа РД-3112199-1089-02;
• трещины на корпусе, не поддающиеся ремонту;
• уменьшение объема электролита в необслуживаемых аккумуляторах;
• минимальная наработка для списания, приведенная в таблице ниже.

Процесс списания

Делается это следующим образом. Проверяется состояние списываемой детали, согласно РД-3112199-1089-02 или инструкции действующей на предприятии. Составляется акт списания АКБ. Его образец находится в РД-3112199-1089-02 в приложении №3.

Батарея передается в организацию, занимающуюся утилизацией. В бухгалтерии, на основе акта списания, со забалансового счета №9 списывается деталь и на него же записывается информация о новой запчасти.

Как проверить аккумулятор

Способов определить исправность АКБ существует 3:

• с помощью нагрузочной вилки;
• с помощью мультиметра;
• с помощью ЗУ.

Проверка нагрузочной вилкой

Порядок действий следующий:

1. Подключить устройство к клеммам батареи.
2. Записать или запомнить показания вольтметра.
3. Нажать кнопку на устройстве, подключающую нагрузку на 5 секунд, записать показания.
4. Сравнить с таблицей.

Напряжение, В

Заряд, %

Без нагрузки

Под нагрузкой

12.5-12.7	Выше 10.3	100
12.3-12.5	9.5	75
12-12.3	8.9	50
11.7-12	8.3	25
11.5-11.7	Ниже 7.7	0

Если напряжение без нагрузки сильно падает после подключения нагрузки, то это свидетельствует о том, что батарея не держит заряд.

С помощью мультиметра

Для теста потребуется мультиметр и помощник.

Порядок действий следующий:

1. Выкрутить свечи на карбюраторном двигателе, чтобы их не залило бензином.
2. Переключить мультиметр в режим измерения постоянного напряжения с пределом измерения 20 вольт.
3. Прикоснуться щупами к клеммам батареи и записать показания.
4. Включить зажигание и покрутить двигатель стартером, фиксируя при этом показания вольтметра.

Выводы об исправности АКБ аналогичны выводам при тесте с помощью нагрузочной вилки.

С помощью зарядного устройства

Если под рукой нет мультиметра или нагрузочной вилки, то для проверки состояния батареи можно использовать вольтметр, встроенный в зарядное устройство.

Правила ухода за аккумулятором

Чтобы АКБ прослужила максимально долго, нужно соблюдать 4 простые рекомендации:

• Каждые 2 месяца проверять уровень электролита в обслуживаемом аккумуляторе и доливать дистиллированную воду до требуемого уровня.
• На время долгой или ночной зимней стоянки снимать клемму с отрицательного полюса батареи. Это предотвратит самопроизвольный переразряд и продлит срок службы пластин.
• Проверять уровень заряда каждые 1-2 месяца и подзаряжать батарею, не допуская разряда ниже 50%.
• Регулярно очищать клеммы и поверхность детали от грязи и окислов.

Подводя итог, можно сказать, что большинство проблем, возникающих при эксплуатации аккумуляторной батареи появляются из-за пренебрежительного отношения к обслуживанию этой запчасти.

Источник

Поиск неисправного элемента в тяговом аккумуляторе — быстро и объективно

Выход из строя тягового аккумулятора — весьма неприятный процесс. Мы занимаемся сопровождением тяговых аккумуляторных батарей с 2010 года и знаем, что есть два варианта выхода элемента из строя.

1. В аварийном режиме, сразу. Обычно это результат короткого замыкания. Ничего не поделать, нужно решать, что делать с аккумулятором. Варианты решений этой задачи здесь.

2. Постепенно и незаметно. Это неприятный, но, к сожалению, знакомый всем вариант. Или элемент во время циклов заряда/разряда теряет рабочую ёмкость, или имеет только фиксированную ёмкость, но неполную.

Лучше всег о во втором случае найти неисправный элемент заранее, иначе вы попадете в ситуацию номер один. Конечно, о плохо работающей батарее Вас уведомят водители техники, даже весьма эмоционально, но, как вы уже поняли, это будет в последний момент, когда элемент, скорее всего, будет неисправен, а на поставку нового потребуется 4-5 недель.

Почему лишь один неисправный элемент так сильно влияет на аккумулятор? Происходит следующее: в нормальном состоянии элемент под нагрузкой должен иметь напряжение от 2,06 до 1,80 Вольт, что соответствует 100% и 20% уровня заряда аккумулятора. Неисправный же – не имеет в себе электрохимической ёмкости и не может отдавать положительное напряжение в батарею. Когда через такой элемент протекает ток, под действием общего напряжения аккумулятора в нем происходит переполюсовка активной массы, т. е. он просто-напросто заряжается от остальных элементов, пока те отдают ток в электротехнику. И этот процесс идет при напряжении выше 2 В. А значит, вместо отдачи 2,06 В, элемент потребляет 2 В, в итоге — вместо вклада в общую цепь 2,06 В, элемент забирает из нее около 4,06 В.

Если учесть , что вклад одного элемента в общую цепь равен всего 0,26 В, получается, что один неисправный элемент полностью останавливает работу 24-вольтовой батареи, оставляет только 35% рабочей ёмкости у 48-вольтовой тяговой батареи и около 60% у 80-вольтовой.

Как осуществлять поиск неисправного элемента?

Для поиска необходимо производить регламентные работы по контролю параметров каждого элемента в аккумуляторе или воспользоваться нашей сервисной службой и датчиком контроля за тяговым аккумулятором STOPiT .

Ниже пример данных по работе аккумулятора из пакета программного обеспечения «АККУМУЛЯТОР» системы STOPiT .

Так выглядит работа батареи с неисправным элементом.

Первый график «Напряжение» показывает зависимость напряжения от времени. Нижний график «Дисбаланс» отмечает, как система реагирует на появление неисправного элемента: элемент сначала отдавал ёмкость (красная черта), но потом перестал, что вызвало дисбаланс между половинами аккумуляторной батареи в 2 В. Рабочая ёмкость батареи в этом случае составила 240 А*ч вместо 740 (32%).

Система STOPiT позволяет выявить наличие неисправных элементов в аккумуляторе даже за один цикл работы аккумуляторной батареи.

Источник

Как Определить Неисправную Банку Аккумулятора Шуруповерта

Ремонт шуруповерта: проверка и замена банок для аккумулятора

Самой дорогой не принципиальной частью шуруповерта является его аккумулятор. Потому когда электронный накопитель перегорает не охото брать новый инструмент. Как проверить аккумулятор не произвести работы по ремонту если проход неисправности аккума можно прочесть ниже.

Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»

Независимо от страны изготовителя шуруповерта нашему клиенту остается батареи имеют однообразное строение. Снутри аккума помещаются ряды поочередно соединенных частей питания — батарей по другому «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют однообразные характеристики — размеры не напряжение. Различаются элементы питания только мощностью.

• два силовых контакта служат для зарядки не разрядки батарей;
• 3-ий контакт (управляющий) соединяется со интегрированным в аккумулятор термодатчиком. Он служит для защиты зарядного устройства от перегревания;
• 4-ый контакт (сервисный) сглаживает заряды в почти всех батареях.

Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои плюсы не недочеты.

Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.5 V.

• низкая цена;
• распространенность;
• не страшатся прохладной погоды;
• есть вариант хранить в разряженном состоянии.

• создание этих батарей считается вредным, потому они делаются в «третьих» странах;
• владеют «эффектом памяти»;
• саморазряжаются;
• имеют маленькую емкость;
• владеют маленьким количеством циклов (заряд/разряд) — не «живут» длительно при неизменном использовании.

Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.4.5 V;

делаются на экологически чистом производстве, фирменная качественная продукция;

обладает низким «эффектом памяти»;

низкая способность к саморазрядке;

владеют большой емкостью не огромным количеством циклов.

• высочайшая стоимость;
• при продолжительном хранении в разряженном состоянии пропадает часть черт;
• не работают длительно при низкой температуре.

Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.

• отсутствует «эффект памяти»;
• отсутствует саморазряд;
• владеют высочайшей емкостью;
• имеется приличные объемы зарядно-разрядных циклов;
• для сотворения достаточного количества напряжения в аккуме требуется маленькое количество батарей, что понижает вес не размеры аккума.

• очень высочайшая стоимость (практически в 3 раза чем просто, чем у других видов батарей);
• спустя 3 года пропадает емкость, вследствие разложения лития.

Реально аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.

Основным параметром любого аккумулятора является емкость накопленной энергии. Она указывает, ток какой силы агрегат может выдавать в течение часа и измеряется в А/ч.

Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.

При проведении действий, направленных на проверку аккумуляторных элементов, следует не забывать о влиянии такого фактора, как «эффект памяти». Само явление заключается в том, что из-за частой зарядки накопителя элементы аккумулятора могут изменить свою емкость. Происходит это из-за зарядов, оставшихся от предыдущей зарядки. Больше остальных батарей этому явлению подвержены никель-кадмиевые «банки».

Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.

Инструменты для проверки

Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:

• вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
• амперметра и вольтметра постоянного тока;
• тестера;
• мультиметра.

Из инструментов следует обзавестись:

Первый этап проверки

Измерения напряжения и тока проводятся в процессе зарядки электрического накопителя. Показания снимаются периодически спустя определенный отрезок времени. С ростом времени рост напряжения уменьшается.

Как перебрать аккумулятор шуруповерта.

Ревизия аккумуляторов шуруповерта Makita. Определение неисправности. С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Несложный способ сэкономить деньги и время, когда нужно работать

Не держит заряд батарея шуруповерта

Восстанавливаю аккумуляторную батарею. Зарядное для шуруповёрта DeWalt DW9116. US 57.95

Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Определение неисправности. С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.

Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.

Установленный в шуруповерт аккумулятор можно проверить тестером или вольтметром, замерив напряжение между полюсами. Без нагрузки напряжение будет соответствовать напряжению холостого хода. Так, если для 12 «банок» с номиналом в 1.2 В рабочее напряжение будет равно 14.4 В, то напряжение холостого хода возрастет до 17 В. Понижение этой величины означает, что некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими или накопитель зарядился не полностью.

По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.

Проверка под нагрузкой

Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.

Для проведения измерений батареи аккумулятор подсоединяется к нагрузке через амперметр. Показания снимаются вольтметром. «Банки» подключаются на 2–3 мин. Измеренное напряжение должно быть больше 12.4 В. Если показания попадают в интервал от 12 до 12.4 В, то это значит, что в аккумуляторе имеется поврежденный элемент. О наличии неисправных элементов питания может говорить и снижение яркости лампы, используемой в качестве нагрузки. Если лампа за отведенный временной период погасла, то это значит, что накопитель очень быстро разряжается — у него очень маленькая емкость.

Проверка элементов питания накопителя

Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.

Вначале проводится визуальный осмотр мест соединения элементов на предмет нарушений. Они могут вызвать понижение параметров аккумулятора в целом.

После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.

Проверка по величине сопротивления

Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.

Рабочее напряжения измеряется обязательно под нагрузкой. В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверке подвергается каждая батарея. Измеряют рабочую силу тока и напряжение.

Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).

Проверка остальных параметров

Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.

Так, в течение месяца хранения:

• никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
• никель-металлогидридные — 30 %;
• литий-ионный накопитель — до 8 %.

Контроль за саморазрядом осуществляется путем замеров напряжения каждый день в течение месяца.

Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Определение неисправности. С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.

Работы по ремонту аккумулятора шуруповерта

Итак, в ходе проверок были выявлены неработающие элементы питания. Что делать в этом случае? Выхода два — попытка «реанимации» элементов или простая замена неработающих «банок».

«Реанимация» накопительных элементов

Сразу стоит оговориться, пытаться «реанимировать» ионные батареи бесполезно. Эффекта памяти у такого вида батарей быть не может, а следовательно, причина выхода их из строя кроется в разложении лития. Но вначале стоит выяснить — возможно, несправна схема управления. Здесь можно использовать два метода.

1. Следует поменять схему управление. Если батареи заработали, значит, нужно ремонтировать саму схему.
2. На элемент питания с помощью регулируемого зарядного устройства подается напряжение 4 В с током примерно в 200 мА. Определение неисправности. С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Рост напряжения на «банке» до 3.6 В говорит об исправности элемента и, значит, в неисправности виновата либо схема управления, либо другой элемент питания.

Для «реанимации» батареи аккумулятора шуруповерта применяют два способа:

1. Восстановление работоспособности «банок» методом сжатия или уплотнения.
2. Подача в накопительный элемент большого напряжения и тока. При этом удастся, хотя и не полностью устранить потерянную емкость и избавиться от «эффекта памяти».

Однако, эти методы не могут полностью решить проблему выхода из строя батарей. Они лишь отсрочат неизбежное. Рано или поздно, но менять банки придется все равно.

Замена «банок» в аккумуляторе шуруповерта

Для проведения ремонта необходимы новые элементы питания. В настоящее время их легко можно приобрести либо в специализированных магазинах, либо заказать в интернете. Стоимость по карману любому. К примеру, цена никель-кадмиевой батареи емкостью в 2000 мА/ч составит около 1000 рублей. Покупая новую «банку», следует проследить, чтобы параметры емкости и габаритов совпадали с заменяемыми элементами.

Сама задача проста. Хорошо если имеется опыт в пайке. В соединении элементов обрезается неисправная батарея, на ее место ставится исправная, затем производится пайка. Как видно, ничего сложного.

Однако, при этом следует учесть несколько важных нюансов:

• паять нужно быстро, чтобы не нагрелись «банки» — это может отразиться на их работоспособности;
• для соединения элементов лучше использовать родные пластины, либо медные, но тех же размеров;
• присоединяя новый элемент к старому не перепутайте плюс с минусом. При последовательном соединении минус от предыдущей батареи идет на плюс новой батареи.

После пайки, следует провести заряд-разрядный цикл, а затем измерить напряжение на «банках». Оно должно быть около 1.3 В.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Источник