Сколько показывает амперметр при зарядке аккумулятора

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

Скорее всего, каждый автовладелец со стажем не менее трёх лет сталкивался с ситуацией, когда он не смог завести свою машину по причине того, что аккумулятор полностью разрядился. Вы можете спросить, почему стаж не менее трёх лет? А потому, что средняя продолжительность жизни аккумулятора составляет 3 года. Хотя в отдельных случаях возможна более длительная эксплуатация аккумулятора, но это уже зависит от того, насколько качественно и вовремя он обслуживался.

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.

По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.

Сначала подключается зарядное устройство к клеммам батареи, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ.

В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.

Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.

Если же зарядка производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.

Как определить заряжен или разряжен аккумулятор

Это можно определить по напряжению на контактах и по плотности электролита.

В полностью заряженном аккумуляторе (100% заряда) напряжение на клеммах должно быть 12.7В. В разряженном соответственно 11.7В (0% заряда). Следовательно, каждые 0.1В — это 10% заряда. Эти значения актуальны для температуры аккумулятора 20-25 градусов.

Например, напряжение на контактах равно 12.2В, следовательно, заряд составляет 50%.

Второй более точный способ определить степень заряда — это определение по плотности электролита. Данный способ подойдет только для обслуживаемых аккумуляторов, в которых есть возможность выкрутить пробки и добраться до электролита.

В качестве электролита в батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. При разряде плотность электролита снижается. Зная это свойство можно определить степень разряда батареи. Плотность определяется с помощью специального прибора – ареометра.

Плотность полностью заряженной батареи (100%) при 25 °с равна 1.27-1.28 г/см3.

Плотность полностью разряженной батареи (0%) при 25 °с равна примерно 1.1 г/см3.

Зная эти данные, можно вычислить, что примерно каждая сотая единица плотности равна 6% заряда (0.01 г/см3 =6%заряда).

Для примера плотность равна 1,24 г/см3, следовательно, степень заряда составляет 76%.

Перед проверкой плотности электролита обязательно отключаем зарядное устройство и ждем несколько минут. Плотность более точно определяется, когда из электролита не выделяется газ.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых батарей силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор

Нет точного определения времени требуемого для полного заряда , так как есть несколько факторов, влияющих на это. Поэтому время заряда может быть от пары часов и до нескольких суток.

Существует 4 основных фактора влияющих на время зарядки АКБ.

• Процент разряженности аккумулятора. Полностью разряженную АКБ по времени придется заряжать намного дольше, чем разряженную на 50%.
• Степень износа батареи. Со временем пластины АКБ осыпаются и её емкость уменьшается. Возьмём для примера изношенную АКБ емкостью 60А*час. Но её ёмкость по факту не будет равна 60А*час, а будет меньше, например, 50-45 А*час. Следовательно, изношенный аккумулятор зарядится быстрее, чем аналогичный, но новый.
• Сила тока и напряжение зарядки. Чем меньше сила тока, тем медленнее происходит зарядка.
• Скорость приема заряда. Например, холодный аккумулятор хуже заряжается. Это связано с тем, что скорость химической реакции (электролиза) зависит от температуры. Поэтому перед зарядкой его необходимо отогреть при комнатной температуре, если он занесен зимой с улицы.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само определит, когда АКБ заряжена, отключится и сообщит о полном заряде какой-либо индикацией. При зарядке по мере заряда уменьшается разница между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением, вследствие чего снижается ток. При достижении силы тока примерно в 0.5А зарядное устройство прекращает зарядку.

Если заряд производится не в автоматическом режиме, то нужно дождаться момента, когда сила тока опустится до своего минимального значения (примерно 1- 0.5А) и останется на этом уровне около трёх часов не изменяясь. После этого можно отключать ЗУ и замерять плотность электролита.

Понять, что аккумулятор заряжен полностью, можно по двум признакам. Это достижение электролитом плотности 1,27 г/см3 и напряжения на клеммах батареи 12.7В. Замеры плотности и напряжения следует производить после отключения ЗУ и прошествии некоторого времени после зарядки. Нужно, чтобы электролит устоялся и перестал выделять пузырьки газа.

Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого

При глубоком разряде происходит сульфитация пластин. Крупные кристаллы сульфата свинца (PbSO4) откладываются на положительно заряженных пластинах АКБ, тем самым забивая их. При этом сильно уменьшается площадь поверхности пластин, свободной от кристаллов сульфата свинца. Вследствие чего уменьшается ёмкость аккумулятора. Три, четыре полных разряда и практически все пластины будут забиты, а аккумулятор можно будет выкинуть.

При штатных режимах работы (заряд – разряд) — образуются кристаллы небольших размеров и при заряде они растворяются в электролите. Таким образом очищаются пластины и ёмкость АКБ восстанавливается. Этого не происходит если произошел глубокий разряд, так как при нормальной зарядке крупные кристаллы сульфата свинца практически не растворяются в электролите. В этом случае для их растворения нужно использовать другой режим зарядки.

Глубоко разряженный аккумулятор следует заряжать напряжением 16,2 — 16.3В и малой силой тока — 1-0.5А. В таком режиме зарядки возможно частичное восстановление его ёмкости. За один цикл восстановить ёмкость и поднять плотность электролита до 1,27 г/см3 не получится. Поэтому, когда электролит на малых токах начал кипеть, то заряд необходимо прекратить и дать отстояться 2-3 часа. После этого опять повторяем зарядку. Этот процесс повторяем несколько раз. Таким образом возможно поднять плотность электролита до состояния полностью заряженного аккумулятора.

Но не следует забывать, что напряжение выше 14.5В подходит не для всех АКБ. К таким относятся гелиевые и гибридные.

Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Его следует заряжать минимум 2 раза в год, с периодичностью полгода (до зимы, после зимы).

Также после длительных простоев автомобиля, когда он долго не подзаряжался от генератора. Во время простоя АКБ сама по себе медленно разряжается, а также этому способствует включенная сигнализация на авто.

После глубокого разряда, когда забыли выключить фары или магнитолу и т.п.

Друзья, поддержите блог! Поделитесь статьёй в социальных сетях:

Может всё и правильно, но, главное красный провод к плюсу, а чёрный к минусу.
Мешанина «токов» не имеет смысла. Уже нет таких зарядных устройств.
Бывает одно безграмотное слово убивает всю «НАУЧНУЮ» статью, в данном случае это «гидролиз».
Внутри батареи этот процесс отсутствует.
Лет 25 уже прошло, приятель попросил «проконсультировать» его дочь по химии (она училась в сельхозакадемии).
Прочитав «изневый учебничек» я понял что упрощённая «химия» не для меня.
Вот там все процессы шли под термином «гидролиз».
Проверка плотности электролита может правильно, но сохранить без повреждений (достаточно концентрированной серной кислотой) портки и руки существенно важнее.
Приличные штаны и свои руки дороже нового аккумулятора.
Не мелочитесь.

Сергей, один маленький вопрос. Откуда водород при зарядке. Ответ — разложение воды, оно же гидролиз. Химия 7й класс, если не ошибаюсь.

Сергей вы конечно правы, в АКБ проходят процессы электролиза, но не гидролиза. Статью подправил.

Не умничай, Серега, видно же, что не знал даже того, что прочитал.

Не надо путать ЭЛЕКТРОЛИЗ, с гидролизом. В АКБ — электролиз воды.
Все верно Сергей написал.

Ребята, в АКБ протекают обе реакции. Без этого АКБ просто набор вторсырья.

Приветствую Всех! Пытаюсь разобраться в зарядке АКБ большой емкости. На разрешение вопроса две аккумуляторных батареи емкостью 75 А/ч [ARCTIC TITAN российского производства] и 95 А/ч [VARTA немецкого производства]. Зарядка производится зарядным устройством «КЕДР — АВТО 4А». Учитывая номинальные характеристики, заряд обоих АКБ производится в режиме «АВТОМАТ» и именно силой тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора, а для 95 А/ч и еще меньше. И, что же мы имеем?! АКБ емкостью 75 А/ч после разморозки заряжалась более двух суток, хотя АКБ новая, сила тока упала до 1 Ампера уже через сутки и больше не снижалась, при этом по слуху (АКБ не обслуживаемая) отмечалось бурление и пузырение — в таком режиме я выдержал эту АКБ еще более суток, затем все таки отключил. Почему спросите так долго ждал? Только потому, что заряд происходил в режиме «АВТОМАТ» и по регламенту зарядка должна была отключиться самостоятельно и просигнализировать миганием лампочки, чего не произошло. А может нужно было еще ждать до победного? Но, ведь бурление и пузырение…?! И вот теперь, вторая АКБ емкостью 95 А/ч (тоже не обслуживаемая и фактически новая) после разморозки заряжается около 20ти часов, и снова бурление и пузырение — ждать не стал и отключил спустя 3 часа после обнаружения данных эффектов. Заряд также происходил в режиме «АВТОМАТ» и по регламенту зарядка должна была отключиться самостоятельно и просигнализировать миганием лампочки, чего также не произошло, при этом сила тока упала до 2,5 Ампер и больше не снижалась. И здесь такая же дилема: А может нужно было еще ждать до победного? Но, ведь бурление и пузырение…?! Что скажете, дорогие коллеги? Может я запорол 75 А/ч АКБ, оставив его бурлить и пузырить на еще одни сутки и более? Важно Ваше мнение. Спасибо за внимание. Владислав

Владислав, а какое напряжение на клеммах аккумуляторов после зарядки? Если АКб не заряжены, то я бы отказался от дальнейшей зарядки этим зарядным устройством, так как в автоматическом режиме происходит кипение электролита. Но как я понимаю данное ЗУ не поддерживает режим ручной зарядки, поэтому придется искать у знакомых ЗУ с такой функцией. Ну а дальше попробовал бы длительную зарядку на параметрах тока и напряжения, при которых не происходит кипение электролита, то есть сила тока должна быть меньше, чем при зарядке в автоматическом режиме на ЗУ «Кедр».

статья совершенно верная,а кому непонятно пеняйте на свою безграмотность

Источник

Что должен показывать амперметр при зарядке аккумулятора

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

Скорее всего, каждый автовладелец со стажем не менее трёх лет сталкивался с ситуацией, когда он не смог завести свою машину по причине того, что аккумулятор полностью разрядился. Вы можете спросить, почему стаж не менее трёх лет? А потому, что средняя продолжительность жизни аккумулятора составляет 3 года. Хотя в отдельных случаях возможна более длительная эксплуатация аккумулятора, но это уже зависит от того, насколько качественно и вовремя он обслуживался.

Подготовительные работы и меры предосторожности

Многие автолюбители задают такой вопрос: «Обязательно ли снимать аккумулятор для зарядки, или можно оставить его в автомобиле?». В принципе, применимы оба варианта. Выбор способа зарядки зависит от условий помещения, где это будет происходить, а также от того, на какое время Вы планируете поставить батарею заряжаться.

Если Вы снимаете аккумулятор и отсоединяете его от бортовой сети автомобиля, то должны быть готовы к тому, что могут сбиться настройки подключенной электроники, например, кондиционера, климат-контроля, акустической системы. Также при этом стираются данные из системы памяти блока управления двигателем (результаты диагностики и другая информация). Поэтому такой способ используется крайне редко, лишь когда нужно произвести качественную зарядку полностью севшего аккумулятора. Как правило, этот процесс занимает много времени (от 10 до 30 часов), поэтому обычно это делается дома. Ведь мало кто готов сидеть так долго в гараже, а оставлять работающее зарядное устройство без присмотра небезопасно.

Важно знать! Если Вы планируете проводить зарядку аккумулятора автомобиля в домашних условиях, постарайтесь поставить его в таком месте, где нет людей, например, на балконе. Так Вы обезопасите своих близких от вредного воздействия выделяющихся токсичных веществ (хлористого водорода, сернистого газа и др). Первыми признаками отравления являются головная боль, металлический привкус во рту, кашель. Но если позаботиться о том, чтобы воздух с балкона не попал внутрь помещения, а выходил на улицу, можно избежать этих последствий.

Если Вы осуществляете зарядку аккумулятора в автомобиле, то делать это нужно в сухом месте (желательно, в отапливаемом гараже). Если машина стояла на морозе, нужно выждать несколько часов, пока батарея отогреется при комнатной температуре. Зарядка аккумулятора должна проводиться при выключенном двигателе, также нужно отключить зажигание и другие электросистемы автомобиля или перевести их в спящий режим, если это возможно. Такой способ обычно используется, когда нужно подзарядить аккумулятор, чтобы завести двигатель.

Независимо от того, где Вы будете проводить зарядку, нужно соблюдать несколько общих требований. Рядом с местом расположения аккумулятора не должно быть открытого огня, так как выделяемый вместе с газами водород в смеси с кислородом может стать причиной взрыва от искры. Провода от пуско-зарядного устройства нужно расположить таким образом, чтобы их ничто не пережимало, и не было вероятности случайного задевания.

Понять причину помогут такие действия:

Проверяете правильность подключения зарядного устройства к питанию и соблюдение полярности клемм устройства и аккумулятора.

Проверка ЗУ

Для проверки выдаваемого зарядкой напряжения, подключают его к батарее и включают. Затем, подключают параллельно вольтметр (мультиметр в режиме измерения постоянного тока). Должны получиться устойчивые (не скачущие) показания 13-14,5 Вольт. Скачущие или отличающиеся от нормы показания считаются неисправностью ЗУ. Если показания ЗУ регулируются, тогда отрегулируйте их до нормального значения.

Чтобы проверить силу тока ЗУ, включают амперметр (мультиметр в режиме амперметра) последовательно в цепь зарядки. Один щуп соединяется с клеммой зарядки, второй с клеммой батареи, соединение аккумулятора с ЗУ происходит через амперметр. Полученные показания сверяют с показаниями амперметра прибора. Несоответствие показаний зарядного прибора и тестера означают поломку ЗУ.

Ищем поломку ЗУ

Чтобы убедиться в неисправности ЗУ, проверяют его таким образом:

• Отключают аппарат от питания.
• Выполняют разборку корпуса с помощью отвертки.
• Визуально осматривают все детали, почерневшие нужно заменить
• Отпаявшийся контакт, достаточно припаять обратно паяльником.

Кабели проверяют простым «прозвоном», подключив тестер одним щупом к вилке прибора, вторым к концу провода внутри корпуса устройства. Бесконечное сопротивление означает обрыв. Таким же способом прозваниваются второй провод, и провода, идущие от зарядки к батарее.

Предохранитель устройства проверяют визуально, если перегорел, будет заметно. Заменяют сгоревший предохранитель.

Проверка трансформатора выполняется при включенном в сеть и запущенном ЗУ. Снимаются показания с зарядных клемм, они должны быть13- 14,4 Вольт.

Диодный мост тестируется подключением тестера в нужном режиме на выходе. Отсутствие показаний или неправильные показания, признак поломки моста. Монолитный мост заменяют целиком. Иначе, можно прозвонить каждый диод. Тестер переключают в режим сопротивления и прикладывают щупы к выходам диода. Меняют щупы местами. Диод пропускает ток в одном направлении, поэтому одно измерение покажет отсутствие сопротивления, а второе бесконечное сопротивление. При иных показаниях, диод следует перепаять. Так поступают со всеми диодами в мосту.

Заменять предохранитель проволочным «Жучком» не стоит. Это грозит поломкой других узлов, и опасно ля вашей жизни. Разбирают прибор только обесточенным, вилка вынута из розетки. Тестируют включенным, только в собранном виде. Не стоит забывать об опасности поражения током.

Проверка АКБ

Когда происходит зарядка АКБ, не опускается стрелка амперметра, прибор вы уже проверили, остается проверить саму батарею.

Проверяете тестером напряжение на клеммах батареи. Лучше использовать нагрузочную вилку, тогда сразу выявляется напряжение под нагрузкой. Исправная и полностью заряженная батарея должна показывать 12,6 -13,2 вольта. Под нагрузкой 3-5 секунд, напряжение не должно проваливаться ниже 9 вольт.

Напряжение ниже 12,6 показывает на низкую зарядку батареи, а вот низкое напряжение под нагрузкой, означает что аккумулятор «сдыхает» или требует повышения плотности электролита.

Не обслуживаемый аккумулятор попробуйте снова зарядить более сильным током до нужного напряжения, если не получается, нужно покупать новый. Сильно разряженной батарее, требуется более сильный ток зарядки, возможно, более мощное зарядное устройство решит проблему.

В обслуживаемом, следует проверить уровень электролита внутри каждой банки и его плотность.

Низкий уровень повышается доливкой дистиллированной воды. Доливая воду из-под крана, вы снижаете плотность электролита. Соли, содержащиеся в такой воде, разлагают кислоту. Доливая кислоту, вы испортите пластины батареи, потому что сильно увеличите плотность кислоты, их разъест.

Когда АКБ разряжается, плотность кислоты падает. При подзарядке процесс протекает в обратную сторону. Для исправного аккумулятора, плотность в заряженном состоянии составляет 1,27 г/см3. Проверяют батарею, в заряженном состоянии.

Проверяется плотность ареометром.

Работают с электролитом в резиновых перчатках и защитных очках. При попадании кислоты в глаза, из следует немедленно промыть водой.

Заключение

Из обзора вы узнали, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и почему важно контролировать эти значения. Напряжение АКБ, как и емкость, плотность рабочего вещества, дает возможность делать выводы о рабочем состоянии элемента питания.

Первый параметр автоаккумулятора указывает на степень его заряда, показатель учитывайте для продления срока службы элемента питания. Контроль сложностей не представляет, для его выполнения применяется базовый набор инструмента.

На АКБ авто в норме параметр составляет 12,6–12,9 вольта при 100%-й зарядке. Замер значения позволяет оперативно оценивать степень заряда. При этом степень износа, текущее состояние батареи так по показателю понять невозможно.

Чтобы получить точные сведения о состоянии АКБ, проверьте ее емкость, сделайте тест, когда дадите нагрузку. Применяются разные варианты проверки работоспособности батареи, все были рассмотрены в обзоре.

Удобно пользоваться таблицей степени заряда АКБ для всех моделей авто, в которой указываются значения температуры промерзания электролита, его плотности с учетом заряда батареи.

Напряжение разряженной АКБ

Полностью неработоспособной (разряженной) считается батарея, напряжение на клеммах которой менее 11,6 вольт. В такой ситуации эксплуатация автомобильного источника энергии невозможна: электрооборудование авто перестанет функционировать. То есть требуется зарядка батареи.

Полный разряд серьёзно влияет на состояние свинцовых батарей, которые особенно чувствительны к этой неприятности. Чтобы такая АКБ потеряла более половины своей ёмкости, достаточно всего лишь одного глубокого разряда. Батареи, в составе которых имеется сурьма, более стойко переносят сильный разряд. То же самое можно сказать о гелевых и AGM-изделиях. Рекомендуется не допускать полного разряда АКБ, что отрицательно сказывается на её эксплуатационном ресурсе.

Зимний период стоит упомянуть отдельно. В это время из-за замедления химических реакций активность электролита падает, что чревато его замерзанием. Для недопущения подобного казуса рекомендуется поддерживать напряжение заряженного автомобильного аккумулятора и не допускать его падения ниже 12,5 В.

Как проверить плотность электролита

1. Для этой процедуры есть специальный прибор – ареометр. Идеальная плотность электролита при +25 градусах – 1,25-1,27 г/см3. Допустимым считается расхождение в 0,01 г/см3. Свинцовые пластины АКБ должны быть полностью покрыты электролитом. Если требуется, следует добавить его или же чуть-чуть разбавить дистиллированной водой.
2. Демонтировать крышки с банок, подключить клеммы зарядного устройства к клеммам АКБ (+ к +, – к – (именно в таком порядке)). Включать ЗУ в электросеть нужно лишь после подключения соответствующих клемм.
3. Выставить ток на ЗУ.

Под нагрузкой

Чтобы узнать вольтаж АКБ, надо приобрести специальный прибор. Однако он позволяет узнавать только готовность батареи к дальнейшему функционированию и степень зарядки АКБ. Это изделие не применяется для определения энергоемкости. По этой причине уточнить срок службы батареи через это изделие никак нельзя.

Прибор имеет следующую комплектацию, в которую входит:

• корпус со встроенным прибором, мультиметром;
• спирали, которые осуществляют сопротивление;
• кабели, которые имеют на концах «крокодилы» для удобства подключения к АКБ;
• переключатель.

Существует 2 вида таких изделий: цифровые, которые показывают параметр на дисплее, и аналоговые, показывающее значение при помощи стрелки. Первый тип лучше, поскольку выдает более точное значение, по сравнению со вторым. Большинство нагрузочных вилок функционируют при плюсовой температуре от 1˚С до 35˚С. Но встречаются изделия, которые могут неплохо работать даже при -25˚С, но правда стоимость такого прибора будет в разы выше, чем обычные аппараты. Изделие может создавать ток от 100А до 200А.

Выполнять проверку батареи посредством нагрузочной вилки можно в течение 10 секунд, хотя по гармонизированным стандартам проверку можно осуществлять 20 секунд.

Свинцово-кислотные АКБ

Самой распространённой сферой применения свинцово-кислотных аккумуляторов, являются стартерные батареи в транспортных средствах. Они применяются для запуска двигателя, а также поддержки генератора при сильной нагрузке на бортовую сеть автомобиля. В штатном режиме работы свинцово-кислотные АКБ не испытывают глубокого разряда. Заряд батареи после пуска осуществляется током, вырабатываемым генератором. Кроме того, рекомендуется периодически выполнять зарядку стартерного аккумулятора от зарядного устройства. Какие реакции при этом происходят?

Происходящие процессы

В электрохимической реакции внутри свинцово-кислотного аккумулятора участвуют материалы положительного и отрицательного электрода, а также электролит. Активная масса положительного электрода представляет собой диоксид свинца (PbO₂). В случае с отрицательным электродом – это порошок свинца (Pb). При заряде свинцово-кислотной аккумуляторной батареи на электродах протекают следующие реакции.

Общий процесс в электрохимической системе описывается уравнением.

В процессе заряда из электролита расходуется вода и постепенно увеличивается его плотность. Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора находится около 1,27 гр/см 3 . Ниже можно посмотреть таблицу степени заряженности АКБ.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия

Основной проблемой в процессе заряда свинцово-кислотного аккумулятора является неполное растворение сульфата свинца (PbSO₄). Это вещество забивает поры активной массы, в результате чего снижается площадь взаимодействия электролита с материалом электрода. Из-за этого происходит постепенная потеря ёмкости.

По мере эксплуатации аккумуляторной батареи сульфата свинца на пластинах после заряда остаётся всё больше. Процесс носит название сульфатации. Он является причиной выхода из строя большинства свинцово-кислотных аккумуляторов на транспортных средствах.

Режимы заряда

Если не считать ускоренной зарядки, то есть две основные схемы заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. При постоянном напряжении и постоянном токе. Сегодня в продаже можно найти много зарядных устройств (ЗУ), имеющих возможность использования этих режимов, а также их комбинаций.

Наиболее распространённой является схема заряда при постоянном напряжении. Смысл здесь в том, что на терминалы аккумулятора подаётся постоянное напряжение. Заряд обеспечивается благодаря выравниванию напряжений на выводах ЗУ. Полнота заряда в этом случае зависит от напряжения, подаваемого на только выводы АКБ. То есть если заряжать аккумуляторную батарею одинаковое время напряжением 14,4, 15 и 16 вольт, то наиболее полный заряд достигается при 16 В.

Другой распространённой схемой является заряд постоянным током. Этот процесс включает в себя несколько этапов, на каждом из которых поддерживается постоянная сила тока.

Такая схема зарядки требует постоянного контроля и корректировки подаваемого тока. Этапы разделяются по уровню напряжения на выводах аккумулятора.

Обычно процесс выглядит следующим образом.

• На первом этапе сила тока устанавливается в размере 10% от номинальной ёмкости АКБ. После этого проводится зарядка до постоянного напряжения 14,4 вольта.
• Второй этап начинается с напряжения 14,4 вольта. Это значение является тем уровнем, на котором начинается разложение воды из электролита на кислород и водород. У аккумуляторов, выпускаемых по технологии Ca-Ca, это значение напряжения выше. Чтобы минимизировать выделение газов, сила тока снижается в два раза. То есть если на первом этапе она была 5 ампер, то здесь нужно уменьшить до 2,5 А.
• Третий этап стартует с напряжения 15 вольт. Сила тока уменьшается два раза по сравнению со вторым этапом. Далее через определённые промежутки времени (1─2 часа) проверяется напряжение на терминалах. Как только оно перестаёт меняться, так можно считать процесс оконченным. На последнем этапе будет идти активное выделение газов. По этой причине аккумуляторная батарея должна находиться в хорошо проветриваемом помещении, а рядом не должно быть искр и открытого пламени.

Выше был упомянут метод ускоренной зарядки аккумуляторной батареи. Подобный режим есть во многих зарядных устройствах. Он отличается лишь тем, что на аккумулятор подаётся увеличенный до 30% (по сравнению со штатным значением 0,1*С) ток. Это используется в тех случаях, когда аккумулятору нужно быстро отдать заряд, который необходим для запуска двигателя. Увеличенная сила тока при зарядке отрицательно сказывается на состоянии электродов и активной массы. Поэтому без необходимости этот режим лучше не использовать.

Щелочные аккумуляторные батареи

Щелочные аккумуляторы используются в качестве тяговых. Их можно встретить в различной складской технике, железнодорожном транспорте, электроинструменте и других сферах применения, где они работают в режиме циклирования.

Происходящие процессы

Наиболее распространёнными электрохимическими системами щелочных аккумуляторов являются никель─кадмиевые и никель─металлогидридные. Рассмотрим процесс заряда на их примере. Оба типа батарей имеют положительный электрод с активной массой из гидроокиси никеля (NiOOH). В ней присутствует графит и окись бария. Окись бария продлевает срок службы АКБ, а графит увеличивает электропроводность активной массы.

Активная масса на отрицательном электроде в никель─кадмиевых аккумуляторах представляет собой смесь порошков кадмия (Cd) и железа (Fe). У никель─металлогидридных аккумуляторов активная масса на минусовом электроде является смесью порошков железа и его окислов. В неё добавляют сернокислый никель (NiSO4) и сернистое железо (FeS).

Ниже представлены реакции, происходящие в щелочном аккумуляторе при заряде.

2Ni(OH)₂ + 2KOH + Fe(OH)₂ -> 2Ni(OOH) + 2KOH + Fe

2Ni(OH)₂ + 2KOH + Cd(OH)₂ -> 2Ni(OOH) + 2KOH + Cd

В процессе разряда активная масса на положительном электроде окисляется и 2Ni(OH)₂ превращается в гидроокись никеля. Одновременно с этим в активной массе отрицательного электрода происходит восстановление, в результате которого образуется железо и кадмий.

Режимы заряда

Если рассматривать заряд стандартного аккумуляторного элемента Ni-Cd, то рекомендуемый ток составляет 10─20% от номинальной ёмкости. Во время зарядки может доходить до 16 часов. Допустимый диапазон температур для зарядки щелочных аккумуляторов составляет от 0 до 50 по Цельсию. Наиболее эффективно процесс заряда происходит в диапазоне температур от 10 до 40 градусов Цельсия.

На практике конструкция щелочных аккумуляторов позволяет заряжать их током не менее 30% от номинальной ёмкости. Процесс заряда в этом случае занимает несколько часов. При заряде щелочных аккумуляторов есть один важный момент. Особенно это актуально для никель─кадмиевых батарей. Они имеют такую проблему, как «эффект памяти». Поэтому перед зарядом эти АКБ требуется разрядить. Подобным функционалом располагают многие зарядные устройства, предназначенные для работы со щелочными аккумуляторами.

Поэтому процесс зарядки щелочного аккумулятора чаще всего начинается с его разряда. При этом не должно допускаться снижение напряжения на выводах элемента ниже 1 вольта. После разряда запускается процесс заряда.

Различных схем заряда для щелочных батарей значительно больше, чем для свинцово-кислотных. Некоторые из них приведены на изображении ниже.

В процессе заряда напряжение на выводах щелочного аккумулятора постепенно увеличивается до 1,6─1,75 вольта. На заключительном этапе напряжение может подниматься до 1,8 вольта. В случае с герметичными щелочными АКБ бывает так, что окончание заряда определяется переданными ампер-часами. Чтобы зарядить батарею целиком иногда расходуется количество энергии, соответствующее 150 процентам от номинальной ёмкости. Напряжение полностью заряженного щелочного аккумулятора в разомкнутой цепи составляет 1,45 вольта.
Вернуться к содержанию

Литиевые

Процесс заряда будет рассмотрен на примере литий─ионных аккумуляторных батарей. В последнее время они получили широкое распространение в качестве источников питания для бытовой техники, потребительской электроники, электроинструмента, электромобилей, электровелосипедов, скутеров и т. п. По сравнению с вышеописанными свинцово-кислотными и щелочными АКБ литий─ионные модели имеют более высокую энергоёмкость.

Происходящие процессы

В литиевый электрохимической системе сейчас используются различные химические соединения и периодически разрабатываются новые. Мы рассмотрим реакции, происходящие при заряде в большинстве распространённых коммерческих Li─Ion батареях.

Отрицательный электрод выполняется из материала, содержащего углерод. Благодаря его природе и составу электролита происходит процесс интеркаляции ионов лития в углерод. Углеродная матрица обладает слоистой структурой, которая может быть упорядоченной или частично упорядоченной. Это уже зависит от конкретного углеродосодержащего материала.

Материалы, используемые для производства положительного электрода, могут отличаться для различных разновидностей литиевых батарей. Чаще всего для этих целей используются литированные оксиды кобальта или никеля. Используются также литий─марганцевые шпинели.

При заряде литий─ионного аккумулятора на электродах протекают следующие реакции.

C + xLi + + xe — -> CLi_x

В процессе интеркаляция ионы лития из электролита внедряются между слоями углерода. При этом объём углеродной матрицы меняется незначительно. Этими качествами был обусловлен выбор углерода в качестве материала анода. Помимо материала, содержащего углерод, в отрицательном электроде могут быть такие добавки, как олово, серебро и их сплавы. В некоторых моделях встречаются композитные материалы.

Режимы заряда

Процесс заряда литий─ионных аккумуляторов комбинированный и проходит в два этапа. На первой стадии ведётся зарядка током, величина которого составляет от 20 до 100% от номинальной емкости батареи. Этот этап продолжается до того, пока напряжение АКБ не достигнет 4,1 вольта. После этого начинается второй этап, во время которого заряд ведётся при постоянном напряжении. По времени вся зарядка продолжается около 3 часов (при максимально допустимом токе), из которых на первый этап отводится один час. Более подробно о процессе заряда литиевых аккумуляторов можно прочитать в этой статье.

Окончание заряда фиксируется в тот момент, когда напряжение достигло максимального (4,1─4,2 В), а ток уменьшился до 3% от своей величины в начале процесса. В некоторых случаях возможен третий этап, который представляет собой хранение. Этот этап представляет собой периодическую подзарядку для компенсации ёмкости, потерянной в результате саморазряда.

Если увеличивать ток заряда выше 0,2─1*С, это не приводит к уменьшению времени процесса. В этом случае просто сокращается первый и увеличивается второй этап.

Бывают зарядные устройства, которые обеспечивают только первый этап зарядки. При таком варианте степень заряженности батареи составляет около 70─80%.
Вернуться к содержанию

Окончание зарядки, установка АКБ на автомобиль

По окончании зарядки отсоедините зарядные провода, закрутите крышечки на баночках и протрите АКБ содовым раствором снова. При зарядке капельки электролита испаряются из баночек и оседают на корпусе. Если не убрать электролит с поверхности, может произойти утечка тока по корпусу и аккумулятор быстро разрядится. Эта проблема очень распространенная, так как 80 % автолюбителей этого попросту не знают. Электролит на корпусе особо не видно, он лежит тонкой плёнкой, но этого достаточно чтобы ток проходил по корпусу устройства.

Зарядка автомобильного аккумулятора — что выбрать и как заряжать

С проблемой «севшего» аккумулятора сталкивались почти все автомобилисты. Не будем вдаваться в причины произошедшего, рассмотрим, как и чем исправить сложившуюся ситуацию. В данном случае проблему зарядки автомобильного аккумулятора можно решить двумя способами.

Способ первый

Это, так называемый, быстрый способ подзарядки аккумулятора для тех, кто ограничен во времени, а машину нужно завести как можно быстрее. Батарею в этом случае можно не снимать с автомобиля. Что же нужно сделать для зарядки автомобильный аккумулятор в таком случае?

Итак, по порядку. Отсоединяем от батареи оба провода (снимаем их с клемм и отодвигаем подальше). Подсоединяем провода выхода подзарядного устройства к клеммам аккумулятора согласно маркировке – «+» с положительной клеммой, а «-» — с минусовой. На зажимах подзарядника указана полярность, ее нельзя перепутать!

Выставляем регулятор тока на максимум и включаем зарядное в сеть питания. Минут через 20-30 отсоединяем провода зарядника и закрепляем автомобильные провода на клеммах батареи. Опять-таки, соблюдайте полярность! Следующим действием запускаем двигатель. Пускового тока вполне хватит на запуск, а дальше генератор все сделает сам. Для уверенности можно погонять двигатель минут 5-10 на больших оборотах.

Способ второй

Если времени у вас достаточно, то лучше провести полную зарядку автомобильного аккумулятора. Для этого освобождаем батарею от проводов и извлекаем ее из-под капота. Заносим ее в гараж или, за неимением такового, в квартиру. Проводить процесс подзарядки нужно проводить в сухом помещении. Подготавливаем аккумулятор к процессу – очищаем клеммы от окислов и прочищаем вентиляционные отверстия в пластмассовых пробках банок. Затем закрепляем зажимы проводов зарядного устройства, «плюс» — к плюсу, «минус» — к минусу. Выставляем зарядный ток на минимум и включаем зарядник в розетку.

Внимание! Сначала подсоединяем провода к аккумулятору, а только потом включаем в сеть, а не наоборот! Полная зарядка батареи происходит за 24 ч. При полном заряде аккумулятора на подзарядном устройстве загорится индикатор окончания процесса. Автомобильный источник питания готов к эксплуатации и его можно установить в машину.

Какой зарядник выбрать?

Как заряжать автомобильный аккумулятор мы уже знаем. Теперь рассмотрим вопросы, которые возникают при выборе устройства подзарядки. В продаже встречаются два типа зарядников. У одних на передней панели, рядом с регулятором, установлен вольтметр, у других – амперметр. Естественно, появляется вопрос – в чем разница? Для аккумулятора, в принципе, разницы нет. Он зарядится и тем и другим устройством. Разница будет в затраченном личном времени. Устройства, оборудованные амперметром, производят заряд на основе постоянной величины силы тока.

То есть, аккумулятор в 60А*ч требует для заряда ток в 6 ампер. Величина зарядного тока должна составлять 0,1 от емкости батареи. В процессе зарядки сила зарядного тока падает и необходимо периодически корректировать ее регулятором. К тому же, в конце процесса из аккумулятора происходит обильное выделение газа.

Чтобы снизить газовыделение, придется плавно снижать силу тока по мере повышения зарядного напряжения. Батарея будет считаться заряженной, если сила тока на амперметре не будет изменять свое значение на протяжении 1-2 ч. Недостаток таких устройств — они требуют постоянного вашего присутствия.

Устройства, оборудованные вольтметром, проводят заряд на основе постоянного напряжения. В этом случае на заряженность батареи напрямую влияет зарядное напряжение. Чем выше подаваемое напряжение, тем меньше времени тратится на зарядку. При напряжении в 16,4 В аккумулятор полностью заряжается в течение 24 часов. Однако нужно знать, что в момент включения подсоединенного к батарее зарядного устройства, выходной ток может быть 40-50 А (на эту величину влияет емкость аккумулятора). Поэтому все устройства для зарядки снабжены ограничителем максимального тока в пределах 25 ампер.

В процессе зарядки методом постоянства напряжение, «вольтаж» на клеммах батареи будет стремиться сравняться с напряжением зарядника, а сила тока будет снижаться, стремясь к нулю в конце процесса. В связи с этим, весь процесс зарядки проходит в автоматическом режиме. Вашего участия здесь не требуется. Об окончании зарядки просигнализирует загоревшийся зеленый индикатор на панели заряжающего устройства.

О мерах безопасности

При любой работе по обслуживанию аккумулятора нужно помнить, что в его емкостях находится кислота! Поэтому все работы нужно производит в резиновых перчатках. При прохождении электрического тока через электролит, в воздух выделяется большое количество сернистого газа. Так что, если ваш заряжающийся аккумулятор простоит ночь в коридоре, к утру, вы получите превышение всех допустимых норм по содержанию серы в воздухе.

Из этого следует, что процесс зарядки автомобильного аккумулятора нужно проводить в помещении, имеющем хорошую вентиляцию. И ни в коем случае не оставлять включенное зарядное устройство в квартире без присмотра. Бытовая электрическая сеть может не выдержать такой долгой нагрузки.

Советую прочитать — вам понравится:

Теперь посмотрите это полезное видео:

Частота подзарядки аккумулятора

При соблюдении всех правил эксплуатации АКБ подзаряжают минимум два раза в год. Лучше если это будет перед зимой и после зимы.

Также заряжают, если автомобиль простоял по каким-либо причинам долгое время, потому что аккумуляторная батарея имеет свойство саморазряда, еще в автомобиле имеется сигнализация, которая постоянно потребляет электроэнергию.

Производители аккумуляторных кислотных батарей прилагают памятки или инструкции к своим изделиям, если внимательно читать и следовать их указаниям, то АКБ долго и надежно прослужат владельцам.

Источник