При зарядке аккумулятора образуется сульфат свинца

Сульфатация, сульфатирование пластин. Потеря, снижение емкости аккумулятора, аккумуляторной батареи. Сульфатироваться. Сульфат свинца. Снижаться

Причины сульфатации, потери емкости автомобильного аккумулятора. (10+)

Материал является пояснением и дополнением к статье:
Автомобильный кислотный аккумулятор. Устройство. Обслуживание. Ремонт.
Автомобильный аккумулятор. Теория, устройство, обслуживание, ремонт

Сульфатация — процесс отложения сульфата свинца в неактивной форме на пластинах свинцового аккумулятора. Сульфатация приводит к снижению емкости аккумулятора, так как запасать энергию могут только чистые, не покрытые неактивным сульфатом, участки пластин.

Почему возникает сульфатация

Образование сульфата свинца в свинцовом аккумуляторе — совершенно нормальный процесс. Одна из пластин полностью заряженного аккумулятора — чистая, ее поверхность состоит из чистого свинца. Вторая пластина покрыта оксидом свинца. Свинец без прохождения электрического тока очень плохо взаимодействует с серной кислотой. Сульфат свинца не образуется на пластинах заряженного аккумулятора, так что в заряженном состоянии аккумулятор не разрушается. При разрядке проходит ток, и обе пластины покрываются сульфатом свинца, а плотность электролита падает, серная кислота связывается. Но это — активный сульфат. Он очень пористый, как губка. При зарядке активный сульфат снова превращается в свинец на одном электроде, и в оксид — на другом. Серная кислота снова переходит в электролит.

Если же аккумулятор долго находится в разряженном состоянии, то пористый активный сульфат начинает кристаллизоваться. Образуются плотные кристаллы. Они уже не могут вступать в нужные химические реакции, так как площадь их контакта с электролитом становится много меньше, чем когда они были в губчатом состоянии. Вот этот процесс перехода сульфата свинца в неактивное кристаллическое состояние мы называем сульфатацией.

Как предотвратить потерю емкости

Из сказанного выше ясно, что, чтобы избежать сульфатации и сохранить аккумулятор в рабочем состоянии как можно дольше, его надо постоянно держать в полностью заряженном состоянии. Если он немного разрядился, ничего страшного нет, но его надо зарядить как можно быстрее. Длительное хранение даже слегка разряженного аккумулятора может привести к сульфатации.

Проблема в том, что всем аккумуляторам свойственен саморазряд. Уже через пару дней полностью заряженный аккумулятор становится слегка разряженным. Так что аккумуляторы нужно постоянно подзаряжать. Если аккумулятор установлен в автомобиле, Вы ездите на нем почти каждый день, а электрическая система авто исправна, то аккумулятор будет подзаряжаться, и Вам не о чем беспокоиться. Но если аккумулятор просто хранится, или Вы ездите на авто раз в неделю, то аккумулятор нуждается в регулярной подзарядке.

Если емкость уже снизилась, что делать

Если аккумулятор уже начал сульфатироваться, то его можно попробовать восстановить, заряжая очень маленьким током. Успех, конечно, не гарантирован. Небольшой зарядный ток может создать условия для протекания нужной химической реакции на поверхности кристаллов неактивного сульфата. Быстро эта реакция идти не будет из-за малой поверхности контакта кристаллов с электролитом, но медленная зарядка может помочь.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Скажите пожалуйста, если процесс сульфатации уже возник в аккумуляторе, и зарядка малым током не доводит плотность до нужного значения, можно ли обновить электролит (слить немного старого и залить с большей плотностью), и довести таким образом плотность до уровня? Да еще, сколько по времени должна акб заряжаться малым током? (емкость 60амп). Спасибо Читать ответ.

Когда менять машину на новую? Обслуживать ли автомобиль у дилера? Плат.
Когда имеет смысл обновить машину? Точный математический ответ. Стоит ли проводи.

Принцип работы инжектора. Датчик положения коленчатого вала.
Устройство инжекторного двигателя. Общий принцип работы. Обзор узлов и неисправн.

Как зафиксировать гайку на резьбе винта.
Как зафиксировать резьбовое соединение, застопорить гайку, чтобы она не открутил.

Узлы инжекторного двигателя внутреннего сгорания. Лямбда-зонд. Форсунк.
Обзор узлов инжекторного двигателя и их неисправностей. Лямбда-зонд. Форсунки. С.

Источник

Что такое сульфатация аккумулятора и как с ней бороться?

Ежегодно в утиль отправляются миллионы аккумуляторов с диагнозом «сульфатация». Для многих автолюбителей это становится неприятным сюрпризом. Вообще, сульфатация является естественным процессом при эксплуатации аккумуляторной батареи. К концу срока службы из-за этого явления батарея теряет большую часть ёмкости. Но при правильной эксплуатации этот процесс идёт постепенно, и аккумулятор отрабатывает положенный ему срок. Но бывает и ускоренная сульфатация и преждевременный выход из строя АКБ. Современные аккумуляторные батареи стали более устойчивы к этому явлению и менее требовательны к обслуживанию. Но определённые мероприятия всё равно следует выполнять. В этой статье пойдёт речь о таком явлении, как сульфатация аккумулятора, чем она вызвана, и как с ней бороться.

Что такое сульфатация аккумулятора и в чём она выражается?

Визуально сульфатацию можно определить по состоянию пластин. Плюсовые пластины становятся светло-коричневыми, а на их поверхности появляются белые пятна. Минусовые пластины становятся беловато-серого цвета и набухают. Если не принимать никаких мер по устранению сульфата свинца (процесс десульфатации), то постепенно его объём превышает активную массу пластин. В результате происходит существенная потеря ёмкости АКБ. Кроме того, из-за увеличения объёма сульфата (PbSO₄) происходит выпучивание отрицательных пластин. Что касается положительных пластин, то из-за неравномерных механических напряжений при запущенной сульфатации происходит их коробление.

Процесс сульфатации приводит к существенному увеличению сопротивления активной массы пластин. Это повышает общее сопротивление аккумулятора. Напряжение сильно сульфатированного аккумулятора резко увеличивается уже в начале зарядки при нормальном токе зарядки. В результате наблюдается «кипение» электролита. Если процесс сульфатации зашёл слишком далеко, то на поверхности электродов образуется корка из сульфата и батарея просто теряет проводимость, поскольку PbSO₄ не проводит электрический ток.

Лучше всего можно объяснить это явление с помощью химической реакции, происходящей в АКБ. Она описывается следующим уравнением:

При разряде аккумулятора свинец из одних пластин посредством серной кислоты в составе электролита вступает в реакцию оксидом свинца из других пластин. В результате этой реакции образуются сульфат свинца и вода. При протекании этой реакции меняется плотность электролита (уменьшается при разряде и увеличивается при заряде).

Когда аккумулятор заряжается, реакция идёт в противоположном направлении. Однако она проходит не полностью и часть PbSO₄ (сульфата свинца) остаётся на пластинах. Сульфат уменьшает поверхность активной массы, забивая поры на её поверхности. В результате падает эффективность заряда и теряется ёмкость аккумуляторной батареи.

Сульфатация АКБ вызывается различными причинами, которые будут рассмотрены ниже. Каждому автомобилисту нужно иметь о них представление. Процесс сульфатации аккумулятора значительно ускоряется, если действует несколько причин.
Вернуться к содержанию

Причины

Рассмотрим основные причины, которыми обусловлен процесс сульфатации.

Колебания температуры

Здесь имеется в виду не высокая или низкая температура электролита, а именно, её колебания. Сульфат свинца слабо растворяется в серной кислоте. Интенсивность растворения увеличивается с ростом температуры. Если увеличивать температуру электролита, то сульфата на электродах растворяется в нём. А при охлаждении PbSO₄ выпадает из раствора и вновь оседает на поверхности пластин. Причём сульфат будет оседать в первую очередь там, где есть мелкие частицы кристаллического PbSO₄.

Для сульфатации, которая обусловлена колебаниями температуры электролита характерно, что образование кристаллов происходит по большей части в глубине пористой активной массы, а не на поверхности. Этот процесс в большей степени затрагивает положительные пластины, вызывая их преждевременный износ.

Пониженный уровень электролита

Пластины аккумулятора всегда должны быть покрыты электролитом. Не допускается эксплуатация АКБ с оголёнными электродами. При уменьшении уровня электролита нужно доливать в аккумулятор дистиллированную воду. Если пластины длительное время будут находиться на открытом воздухе, произойдёт глубокая сульфатация оголённой части пластин. Не редкость, когда в этих местах осыпалась обмазка и разрушались решётки.

Если пластины находились на воздухе недолго, то после доливки они приходят в нормальное состояние. Особенно чувствительны к падению уровня электролита отрицательные пластины. В результате этого их обмазка превращается в жидкую субстанцию, которая выпадает в осадок на дно аккумулятора.
Вернуться к содержанию

Длительное нахождение в разряженном состоянии

К сульфатации также приводит длительное нахождение аккумулятора в разряженном состоянии. Рекомендуется поставить АКБ на зарядку не позднее, чем через сутки после её разряда.

Образование сульфата свинца

Глубокий разряд

В процессе разряда аккумулятора можно контролировать ток разрядки и конечное напряжение. Для длительных режимов с меньшим током разряда выбирается конечное напряжение 10,8 вольта. А при коротких режимах разряда и высоком токе разряда 10,5 вольта. Более подробно эти условия можно посмотреть в ГОСТ 825 – 61 с указанием плотности и температуры электролита. При увеличенном токе разряда напряжение сильнее зависит от плотности и температуры электролита.

Согласно экспериментальным данным, наименьшая сульфатация наблюдается у АКБ, которые в процессе заряда-разряда не отдают ёмкость выше 75–80 процентов от номинала. Если аккумуляторная батарея используется в качестве буферной ёмкости, то после разряда её сразу нужно переводить в режим заряда.
Вернуться к содержанию

Частый заряд высокими токами

Если заряжать АКБ током большой величины, то PbSO₄ на поверхности пластин не успевает растворяться. Этот процесс требует длительного времени. Когда зарядный ток большой, то параметры, по которым определяется конец заряда, наступают раньше, чем происходит восстановление сульфата. Эти параметры ─ постоянное напряжение и плотность электролита.

Методы борьбы с сульфатацией АКБ

Процесс устранения сульфатации называется десульфатацией. Все способы десульфатации можно разделить на две большие группы:

• С использованием химических элементов;
• С использованием электрического тока.

Довольно широко используется метод с применением импульсного тока высокой амплитуды. Под воздействием такого тока электроны на поверхности аккумуляторных пластин возбуждаются, и в результате сульфат свинца сбивается с них. Некоторые умельцы изготавливают подобные устройства самостоятельно, но для этого требуются хорошие знания электротехники. В продаже можно встретить подобные устройства фабричного изготовления, но это дополнительные затраты, которые могут и не окупиться. Ведь на последних стадиях сульфатации подобные приборы бесполезны.

Отрицательная сторона воздействия импульсным током на пластины заключается в том, что вместе с сульфатом может сбиваться и активная масса. Поэтому есть отзывы, что в результате подобных действий ёмкость аккумуляторов не только не восстанавливалась, а ещё и снижалась.

Есть ещё один более длительный, но безопасный способ снижения сульфатации пластин, это многократная зарядка аккумулятора малым током. Для этого требуется зарядное устройство с регулировкой зарядного тока. Его значение устанавливается 0,04 от номинальной ёмкости АКБ. Напряжение на выводах поддерживается 14 вольт. Зарядка в этом режиме проводится в течение 8─10 часов. Затем делается перерыв на 12─14 часов и процент зарядки запускается снова.

С образованием сульфата свинца труднее бороться, чем предотвратить

Существует также ещё один метод избавления от сульфатации, который требует много времени. Сначала аккумуляторная батарея заряжается стандартным методом, а затем электролит сливается и банки заливаются дистиллированной водой. Затем подключается зарядное устройство, устанавливается стандартный ток зарядки и напряжение на выводах 14 вольт. При появлении газовыделения на электродах, напряжение следует снизить и добиться минимального выделения газов.

В таком состоянии аккумулятор оставляем заряжаться на срок до двух недель. Затем проверяется плотность раствора в банках. За счёт растворения сульфата дистиллированная вода должна превратиться в электролит со слабой концентрацией серной кислоты. Этот раствор сливается, а вместо него снова заливается дистиллированная вода. Аккумуляторная батарея снова ставится на зарядку на 2 недели. Затем снова проверяется плотность и если она изменилась незначительно, значит, процесс закончен.

После этого заливается электролит стандартной концентрации и проводится окончательная зарядка АКБ.

Как уменьшить сульфатацию АКБ?

И в заключение о том, как снизить интенсивность сульфатации аккумулятора. Именно снизить, а не предотвратить. Ведь сульфатация является естественным процессом, который протекает в течение всего срока эксплуатации аккумулятора. Именно сульфатация является причиной потери ёмкости большинства аккумуляторов. Но этот процесс можно значительно замедлить, если выполнять нехитрые правила, приведённые ниже.

• Старайтесь не держать аккумулятор на автомобиле, если тот простаивает длительное время. Лучше снять и хранить батарею отдельно в заряженном состоянии;
• Не используйте аккумулятор при повышенной температуре. В летнее время года контролируйте уровень электролита в банках и не допускайте оголения пластин;
• Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии;
• После проведения процесса заряда всегда контролируйте плотности электролита, чтобы убедиться в полной зарядке аккумулятора;
• Периодически (раз в полгода) проводите цикл разряда и заряда аккумуляторной батареи.

Источник