Почему аккумулятор при зарядке одна банка не кипит

В АКБ одна «банка» не кипит при зарядке

Когда на завершающем этапе подзарядки аккумулятора от стационарного зарядного устройства в одном из отсеков не наблюдается пузырьков воздуха, говорят, что одна «банка» не кипит. В данной статье предлагается информация о том, что такое кипение АКБ, почему оно происходит, и на что указывает его отсутствие в одном из отсеков. Также рассмотрены разные способы диагностики таких батарей.

Что такое кипение АКБ?

Одни говорят, что кипение аккумулятора – это наглядный индикатор, свидетельствующий о том, что батарея полностью зарядилась. То есть, началось обильное бурление – зарядное можно отключать. Другие утверждают, что этот процесс бесполезен, и даже вреден для АКБ. Согласно этому утверждению заряжать аккумулятор надо так, чтобы никаких пузырьков не появлялось.

Начнем с первого утверждения. Чтобы аккумуляторная батарея заряжалась, через нее необходимо пропускать электрический ток. Проходя через свинцовые пластины в «банках», он провоцирует электрохимическую реакцию. Если говорить простыми словами, то она заключается в том, что на пластинах разрушается скопившийся во время разряда сульфат свинца. Он растворяется в электролите, в результате чего мы можем наблюдать повышение его плотности.

Когда достигается тот момент, когда описанная выше электрохимическая реакция прекращается – батарея более не принимает заряд. Если и дальше продолжать пропускать через нее электрический ток (например, принудительно повысив напряжение на зарядном устройстве), то активизируется другая реакция. Называется она электролизом. В результате этой реакции происходит разложение содержащейся в электролите воды на кислород и водород. Эти компоненты мы и можем наблюдать в виде пузырьков, поднимающихся на поверхность электролита.

Если продолжать «кипятить» АКБ и дальше, то из электролита будет улетучиваться все больше и больше воды. А кислота будет оставаться в «банках». Общий уровень электролита в отсеках будет уменьшаться, а его плотность – повышаться. Кроме того, во время реакции электролиза постепенно разрушаются и сами свинцовые пластины. Именно поэтому справедливо второе утверждение, согласно которому идеальная зарядка АКБ должна проходить без пузырьков.

Именно потому, что во время «кипения» из аккумулятора уходит только вода (кислота остается), восстанавливать уровень электролита в отсеках всегда следует только с помощью воды. Если долить в «банки» электролит, то внутри аккумулятора окажется переизбыток компонента, который приводит к сульфатации пластин.

Как правило, большинство автолюбителей, если и заряжают свои АКБ от стационарных зарядных устройств, то используют для этого простые девайсы, с минимумом настроек и автоматики. Они дешевле, а потому более распространены. Такие зарядники зачастую продолжают подавать на аккумулятор ток даже после того, как он полностью заряжается. В результате последний, когда перестает принимать заряд, начинает «кипеть».

Аналогичная реакция электролиза воды может происходить и на автомобиле. Если бортовое напряжение превышает нормальные 14.4 В, и машина используется для длительных непрерывных поездок, то АКБ после полной зарядки тоже начинает кипеть. Это можно наблюдать по потекам электролита на корпусе батареи, а также по регулярному снижению его уровня в отсеках.

Из всего этого следует, что «кипение» аккумулятора действительно не является полезным процессом. Более того, из-за него постепенно деградируют свинцовые пластины и сокращается ресурс АКБ. Именно поэтому для подзарядки вне автомобиля рекомендуется использовать так называемые умные зарядки. Такие устройства пропускают точно подобранный ток (в соответствии с текущим сопротивлением АКБ) через пластины импульсами, благодаря чему заряд происходит, а до реакции электролиза – дело не доходит.

Но вернемся к кипению. Вернее, на что указывает «не кипящая» со всеми остальными одна «банка»?

Возможные причины почему в аккумуляторе одна «банка» не кипит

Существует несколько возможных причин, по которым в аккумуляторе одна «банка» не кипит при зарядке:

1. Короткое замыкание в отсеке, который не кипит.
2. Разбалансировка аккумуляторной батареи.
3. «Переполюсовка» отсека.
4. Сульфатация пластин не кипящей «банки».
5. Нарушение свойств электролита.

Рассмотрим поподробнее каждую из представленных в этом списке причину. Также, по возможности, изучим методику диагностики аккумулятора с целью установки причин не кипения одной из «банок».

Короткое замыкание

Каждый отсек автомобильной аккумуляторной батареи представляет собой одну отдельно работающую аккумуляторную ячейку. Всего в 12-вольтовой АКБ таких ячеек 6 штук. Состоят они из свинцовых пластин, помещенных в электролит. Пластин в каждой «банке» — по несколько штук. Причем они являются разно заряженными. То есть, поочередно идут пластины со знаком «+» и «-».

Если между разно заряженными пластинами появляется какой-либо проводник тока, то такая ячейка становится замкнутой накоротко. Такое происходит по нескольким причинам.

1. Во-первых, между соседними пластинами может застрять отслоившийся кусочек свинца и прочий металлический мусор.
2. Во-вторых, пластины могут при определенных условиях деформироваться, в результате чего происходит короткое замыкание.
3. В-третьих, из-за неправильной эксплуатации свинцовые пластины способны разбухать, из-за чего со временем «доставать до соседей».
4. В-четвертых, на дне АКБ может скопиться столько токопроводящего мусора, что он «добирается» до нижней кромки пластин, и опять получается КЗ (короткое замыкание).

Всему вышеописанному препятствует то, что пластины в отсеках автомобильного аккумулятора помещены в специальные пористые сепараторы. Это такие «конвертики», выполненные из пропускающего электролит, но являющегося диэлектриком (не пропускающего ток), материала. Однако эти сепараторы со временем тоже могут разрушаться, в результате чего соседствующие пластины с разными знаками оголяются для КЗ.

Что происходит с АКБ после того, как одна из «банок» оказывается закороченной? Она перестает функционировать, как аккумулирующая энергию ячейка, превращаясь в простой проводник. Ток во время зарядки просто проходит через закороченную ячейку, не вызывая нужной для накопления заряда реакции. Потому «банка» и не кипит.

Установить наличие короткого замыкания в одном из отсеков аккумуляторной батареи можно несколькими способами. Один из них подробно описан ниже, в подразделе про проверку ячеек АКБ по-отдельности. Здесь же кратко рассмотрим более простой способ, позволяющий быстро выявить КЗ в отсеке.

Для того, чтобы установить КЗ «банки», можно проделать следующие шаги:

1. Выровняйте уровень электролита во всех отсеках, долив в них дистиллированную воду.
2. Зарядите АКБ при помощи стационарного зарядного устройства.
3. Установите аккумулятор на автомобиль.
4. Отверните пробки всех отсеков.
5. Попросите помощника несколько раз запустить и заглушать двигатель.
6. Во время работы стартера наблюдайте через отверстие за поведением потенциально закороченной «банки».
7. Если в подозреваемом отсеке действительно есть КЗ, то при нагрузке (когда работает стартер) электролит в нем будет обильно кипеть.

Происходит это потому, что закороченные пластины являются проводником и под нагрузкой пропускают через себя ток больше сотни ампер. В результате этого свинец быстро нагревается, что и вызывает кипение электролита в закороченной «банке».

Аналогично ячейку на КЗ можно проверить и без помощника. Для этого достаточно взять кабель большого сечения, и кратковременно (достаточно быстрого касания) закоротить между собой плюсовую и минусовую клеммы АКБ. Внимание! Это небезопасно. Проверку проводить с максимальной осторожностью. Результат будет тоже аналогичным – закороченная банка под нагрузкой моментально закипит.

Более безопасный метод проверки без помощника – тест аккумуляторной батареи при помощи нагрузочной вилки. Если короткое замыкание между пластинами есть, то оно проявит себя абсолютно так же, как описано выше – вы увидите кипение одной из банок. Такого в исправной батарее происходить не должно.

Разбалансировка

Разбалансировка аккумуляторной батареи – это когда ячейки заряжены неодинаково. В результате во время зарядки стационарным устройством, к примеру, 5 отсеков уже кипят, а один, как бы, отстает. То есть не кипит вместе с остальными. Если это случай с разбалансировкой, то отстающая ячейка, в отличие от остальных, просто еще не зарядилась, потому и не кипит.

Диагностировать разбалансированную аккумуляторную батарею тоже можно несколькими способами. В том числе, методом проверки «банок» по-отдельности, который описан ниже. Косвенно о незначительной разбалансировке можно судить и по плотности электролита, измеренного поочередно во всех отсеках. Если на завершающем этапе зарядки во всех «банках» она в норме (1,26-1,27), а в не кипящей, например, 1,24-1,25, то батарея разбалансирована.

Как можно сбалансировать отсеки аккумуляторной батареи? Раньше это делалось очень просто – АКБ разряжали в ноль, чем автоматически выравнивали уровень заряда в ячейках. После этого батарею заряжали, и при определенном везении (если АКБ «живая») ячейки начинали кипеть одновременно.

Сейчас же делать такую процедуру крайне не рекомендуется, так как для современных аккумуляторов глубокий разряд означает мгновенную потерю емкости. Сбалансировать АКБ можно при помощи так называемого тренировочного цикла заряда. Проводить его умеют те самые умные зарядные устройства. Цель тренировочного цикла – разрушение сульфата свинца, который «мешает» ячейкам нормально принимать заряд синхронно с остальными.

Некоторые умельцы балансируют АКБ путем дополнительной зарядки отстающей ячейки. Теоретически это вполне реально. Но найти зарядное устройство, способное при нужном токе выдавать 2,4 В – крайне сложно. А еще сложнее подключить его к отдельной отстающей ячейке. Для этого надо сверлить корпус, изготавливать свинцовые щупы, не перепутать плюс с минусом и так далее.

Переполюсовка

Этот дефект возникает по все той же причине – из-за разбалансировки. Только при более запущенных случаях. А происходит следующее. Допустим, вы зарядили аккумуляторную батарею с так называемой отстающей «банкой». Это значит, что отстающий отсек накопил энергии меньше, чем остальные. Говоря другими словами, у этой банки меньшая емкость.

Теперь, если разряжать такую аккумуляторную батарею, «банка» с меньшей емкостью разрядится что называется в ноль раньше остальных. Если после этого продолжать разряжать АКБ, то ток из еще «живых» ячеек пойдет через полностью севшую «банку», и начнет ее заряжать. И вроде бы ничего страшного, подумают многие. Но дело в том, что заряжаться эта ячейка будет уже в обратном направлении. То есть, грубо говоря, ее выводы изменят свою полярность – минус станет плюсом, и наоборот.

АКБ с такой ячейкой при нормальной зарядке кипеть вместе с остальными не будет. Более того, ее общая емкость резко снизится. Вместе с тем понизятся показатели пускового тока. Живут батареи с такой «банкой» недолго.

Выявить переполюсовку тоже можно во время проверки «банок» по-отдельности (см. ниже).

Сульфатация

То же самое. Из-за нерастворимого налета сульфата свинца на пластинах ухудшается способность ячейки принимать заряд. Она, как следствие, постоянно отстает от остальных, и потому не кипит. Выявить сульфатацию одного отсека можно визуально. Для этого достаточно сравнить цвет свинцовых электродов внутри «банок» на заряженной батарее. Чрезмерно засульфатировавшийся свинец будет иметь более светлый оттенок, чем в соседних отсеках.

Нарушение свойств электролита

Происходит как по причине естественного износа АКБ, так и по вине эксплуатирующего батарею. Показателями «неправильного» электролита являются два основных критерия – плотность и цвет. Нарушение плотности довольно часто происходит из-за попыток выровнять этот показатель путем доливки корректирующего электролита или, что еще хуже, его полной заменой. Как правило, подобные процедуры ни к чему хорошему не приводят, потому подробно их описывать не стоит.

Что касается цвета, то у нормального электролита его быть не должно. В исправном аккумуляторе он полностью прозрачный и бесцветный. Если же в одной из банок наблюдается мутный, коричневый или даже черный электролит – кипеть она, скорее всего, не будет. Как и выполнять свою непосредственную работу тоже.

Как можно проверить «банки» АКБ по-отдельности?

В завершение рассмотрим достаточно простую методику, позволяющую наглядно оценить состояние каждой ячейки аккумуляторной батареи. Заключается она в замере напряжения каждой «банки» по-отдельности, и позволяет установить вышеописанные дефекты – короткое замыкание, переполюсовку, сульфатацию и разбалансировку.

Для проверки понадобится достаточно точный мультиметр и щуп, изготовленный из свинца. В качестве отличной альтернативы можно использовать применяемый для пайки радиодеталей припой в виде проволочки (без флюса внутри). Перед проверкой следует полностью зарядить аккумуляторную батарею. Далее один из щупов мультиметра закрепляется на плюсовой клемме аккумуляторной батареи, а второй (свинцовый) аккуратно опускается в электролит каждого отсека. Показания прибора записываются для дальнейшего анализа.

Важно! Свинцовый щуп необходимо опускать только в электролит, без касания к пластинам. В противном случае есть риск устроить между разно заряженными электродами короткое замыкание. В некоторых АКБ непосредственно под пробками находятся не пластины, а массивные свинцовые мостики. К ним прикасаться щупом – безопасно.

В результате проверки «здорового» аккумулятора должна получиться примерно следующая картина.

Как видно на изображении, на каждой последующей ячейке напряжение добавляется с вполне определенной закономерностью. Это происходит потому, что каждая ячейка в заряженном состоянии выдает напряжение примерно 2.1 В, а в аккумуляторной батарее все они соединены последовательно. Соответственно, в исправной батарее в каждой последующем отсеке при измерении напряжения будет добавляться примерно 2.1 В.

Если какая-то из «банок» засульфатирована или разбалансирована, то при измерении напряжения на ней прибавится не 2.1 В, а меньше. В каждом последующем отсеке цифры тоже будут меньшими, чем показано на схеме выше. Если же ячейка и вовсе закорочена, то при измерении она покажет такое же напряжение, как и в предыдущей «банке». То есть, по сути, если взять ее отдельно, то она выдаст ноль вольт.

Чтобы получить более точные цифры, необходимо брать в расчет так называемую дельту разности потенциалов между щупом и электролитом. Этот показатель крайне мал (около 0.09 В), и при измерении дешевым мультиметром особо погоды не испортит. Кстати, именно из-за этой дельты на схеме напряжение между плюсовой и минусовой клеммой отличается от напряжения между плюсовой клеммой и электролитом последней ячейки (как раз на 0.09 В).

Видео. В АКБ при зарядке банка не кипит

Источник