Какого цвета засульфатированные пластины аккумулятора

Что такое сульфатация

Сульфатация – основная причина преждевременного выхода из строя аккумуляторной батареи. К сожалению, далеко не каждый владелец транспортного средства знает, что это за явление. Незнание приводит к тому, что не удаётся своевременно обнаружить начало процесса и принять меры для спасения АКБ. Не говоря уже о том, чтобы предотвратить его пагубное влияние.

Что нужно знать о сульфатации

Как известно, аккумулятор автомобиля состоит из электродов – пластин и электролита – жидкости, занимающей всё свободное пространство внутри корпуса. В качестве жидкого компонента обычно используется серная кислота в сочетании с дистиллированной водой.

При заряде АКБ в результате электрохимической реакции на поверхности пластин образуются активные вещества, которые расходуются при эксплуатации источника энергии по назначению. Активные кристаллики, вступив во взаимодействие с кислотой, образуют сульфат свинца, частицы которого тут же занимают их место на электродах. Чем дольше протекает реакция, тем больше образуется сульфатных соединений и тем крупнее размер их отдельных частей.

Например, при запуске двигателя в тёплое время года требуется минимум энергетического запаса батареи и времени. Следовательно, сульфатных отложений на пластине практически не окажется.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда необходимо завести автомобиль в сильный мороз. Часто это удаётся не с первой попытки, порой дело доходит до полной разрядки аккумулятора. Вот тут-то в полной мере и проявляет себя вредоносное явление – реакция продолжительна, кристаллов сульфата много и они велики, занимают большую часть поверхности пластины.

При регулярной полной разрядке батареи сульфатная плёнка со временем «оккупирует» всю пластину целиком, препятствуя накоплению энергии.

Теперь мы знаем, что это такое сульфатация пластин аккумулятора, а как понять: есть она или нет?

Как определить сульфатацию

Чем раньше удастся определить налёт на пластинах, тем больше шансов избавиться от него, а значит, и продлить жизнь вашей батареи.

Первые признаки сульфатации аккумулятора:

1. При визуальном осмотре на токовыводах корпуса и клеммах явно прослеживаются грязно-коричневые разводы.
2. Заглянув внутрь АКБ, обнаруживаете белёсые пятна – подтёки.
3. Очень быстрый заряд разряженного полностью источника энергии – обычно в течение часа.
4. Индикатор устройства и приборы показывают 100%-ную зарядку, а двигатель не запускается даже при плюсовой температуре.
5. При включении фар на неработающем авто, аккумулятор тут же садится.
6. Разбухание пластин.
7. Изменение цвета электролита и его частые закипания.
8. Повышенное газовыделение.
9. И, наконец, полная неработоспособность устройства, требующая его замены.

Причины сульфатации

Основная причина сульфатации пластин аккумулятора, которой подвержены все кислотные батареи, – нарушение правил эксплуатации.

Факторов, способных привести к развитию этого явления, множество:

Неправильное обслуживание

Есть АКБ обслуживаемые и необслуживаемые, но существуют общие правила поддержания их на протяжении длительного времени в рабочем состоянии:

1. Хранить снятый с транспортного средства источник энергии следует в заряженном состоянии, не допуская полной утраты заряда.
2. Нельзя заливать концентрированную кислоту. Это, наоборот, ускорит процесс сульфатного нароста на пластинах.
3. При регулярном передвижении на короткие расстояния важно следить за уровнем восстановления ёмкости, при необходимости доводить её величину до нормы, используя зарядное устройство. При малых пробегах авто генератор просто не успевает в полной мере восстановить затраты энергии аккумуляторной батареи.

Низкая температура

Данная проблема весьма актуальна в зимнее время года. Во-первых, при отрицательных температурах воздуха батарея намного быстрее утрачивает заряд. Во-вторых, для запуска двигателя в этих условиях требуется больше её энергетического заряда. Ну, и, в-третьих, заряд намного медленнее накапливается в холодном аккумуляторе.

В итоге имеем постоянно недозаряженную АКБ – отличный вариант для активизации сульфатационных процессов.

Высокая температура

В летнюю жару температура в рабочей зоне аккумуляторной батареи – под капотом поднимается существенно. А как известно из школьного курса химии, это способствует ускорению протекания химических реакций. Не стала исключением и сульфатация – образование кристаллов сульфата происходит намного быстрее. При слабозаряженном источнике энергии активность пагубного явления может привести к полной закупорке пластин – отложения скроют их целиком.

Глубокий разряд

Суть глубокого разряда заключается в полной потере АКБ накопленной энергии. Как уже говорилось выше, при расходовании заряда имеет место химическая реакция, в результате которой образуется сульфат свинца. Его кристаллы занимают место активного вещества на пластинах – электродах. Затяжная реакция ведёт к появлению в большом количестве крупных сульфатных кристаллов, которые в буквальном смысле закупоривают пластину, создавая непреодолимое препятствие для восполнения заряда.

Даже при качественной зарядке батареи с использованием зарядного устройства не удаётся полностью избавиться от образовавшегося нароста.

Несколько полных разрядов способны привести к выходу аккумулятора из строя. Плёнка из сульфатных кристаллов будет столь прочна, что не позволит набрать нужную ёмкость, поскольку уже не будет распадаться в результате зарядки.

Пониженный уровень электролита

Когда часть жидкой среды батареи по каким-то причинам испаряется, происходит «оголение» пластин, что недопустимо. Недолгий контакт поверхности электродов с воздухом не приведёт к критическим последствиям. А вот если на протяжении длительного времени материал пластин будет подвергаться воздействию воздушных масс, то глубокая сульфатация, вплоть до разрушения и осыпания электродов, гарантирована.

Электролит всегда должен быть на таком уровне, чтобы полностью скрывать всё внутреннее содержимое корпуса аккумулятора. При уменьшении его объёма доливайте дистиллированную воду, но делать это надо своевременно.

Частый заряд высокими токами

Во-первых, зарядка происходит ускоренными темпами, не оставляя времени на формирование активных веществ на электродной поверхности.

Во-вторых, скопившиеся на ней кристаллики сульфата также не успевают полностью разложиться.

В-третьих, существенное повышение значения зарядного тока приводит к резкому росту плотности электролита. А это в свою очередь благоприятная среда для мгновенного растворения сульфатных образований, которые при последующей разрядке батареи выпадают уже в виде неразрушимых хлопьев. Таким образом, концентрация сульфата быстро нарастает, а ёмкость – падает.

В-четвёртых, высокий ток провоцирует возрастание температуры внутри корпуса АКБ и, как следствие, активацию химических реакций.

Вывод: использовать для зарядки аккумулятора высокое значение тока стоит исключительно в экстренных случаях и крайне редко.

Как уменьшить сульфатацию

Бороться с сульфатными образованиями на пластинах АКБ не только можно, но и нужно. Это позволит существенно продлить срок службы источника энергии и, как итог, сэкономить финансовые средства владельца транспортного средства. Как известно, хороший и качественный аккумулятор – удовольствие не из дешёвых.

Но намного проще и выгоднее предотвратить проявление сульфатационных процессов, чем устранять их негативные последствия, теряя при этом часть ёмкости батареи. Если будете придерживаться основных рекомендаций, налёт на пластинах не станет грозить вашему авто и приобретение нового устройства не потребуется на протяжении нескольких лет точно.

Как устранить причины сульфатации аккумулятора и тем самым уменьшить её саму:

1. Ни в коем случае не допускать полного разряда аккумуляторной батареи – это самая вероятная причина закупорки пластин.
2. Если предпочтение отдаётся городскому циклу или обычный маршрут передвижения незначителен, то следует регулярно контролировать уровень заряда и при необходимости доводить его до нормы, используя устройство для зарядки. При низких температурах воздуха это особенно актуально.
3. При продолжительных перерывах в эксплуатации автомобиля необходимо снять с него АКБ, полностью зарядить и хранить отдельно, лучше при положительных температурах. При этом надо помнить о периодическом контроле его ёмкости и подзарядках.
4. В летнюю жару стоит по возможности воздержаться от эксплуатации машины, особенно для поездок на короткие расстояния. Кроме того, в этот период пристального внимания требует электролит, а именно его объём.
5. Необходимо постоянно контролировать плотность электролитного раствора. Ведь от неё во многом зависит срок службы аккумулятора и его надёжная работоспособность в любое время года.

Как убрать сульфатацию

Как грамотно убрать сульфатацию пластин аккумулятора? Здесь главное, чтобы вредоносный процесс не зашёл слишком далеко. Лечение пластин от сульфатных наростов получило название десульфатация, то есть удаление. Есть несколько её вариантов:

1. Механический – наиболее затратный по времени, но самый дешёвый с финансовой точки зрения. Он заключается в следующем: батарею разбирают, а пластины очищают вручную, используя металлическую щётку.
2. Химический – использование специальных химикатов, позволяющих растворить сульфатные отложения, не повредив при этом сами электроды. Суть способа такова: жидкую электролитную среду на время заменяют «лечебным» раствором, концентрация которого должна быть в полном соответствии с инструкцией по применению выбранного реактива. Этот метод весьма эффективен, но только в случае, если пластины не успели подвергнуться разрушительному воздействию налёта. Иначе они просто рассыплются.
   • Электромеханический – может быть осуществлён двумя путями:
   • зарядка – разрядка АКБ малыми токами с использованием обычного зарядного устройства;
   • приобретение зарядной станции, имеющей функцию профилактики сульфатационных явлений.

Итак, прибегнув к любому из этих методов, можно легко снять сульфатацию с автомобильного аккумулятора.

Итоги

Как видим, предотвратить сульфатацию пластин АКБ можно и сделать это несложно: достаточно соблюдать простейшие рекомендации, приведённые выше. Следуя им, вы сможете существенно продлить жизнь источнику энергии, рассчитывать на его надёжную работу в любой ситуации, а также сэкономить семейный бюджет, что тоже немаловажно.

Если всё-таки беда настигла, то своевременное принятие мер позволит избежать серьёзных последствий и реанимировать аккумулятор. Владея информацией о первых проявлениях начавшегося процесса и не забывая про периодический визуальный осмотр подкапотного пространства, можно успеть избавиться от проблемы ещё на начальном этапе.

При чётком соблюдении правил эксплуатации авто и порядка обслуживания, появления даже признаков сульфатации аккумулятора удастся избежать.

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