Правильно разряжаем автомобильный аккумулятор | AUTO-GL.ru

Ситуации с автомобилем могут происходить самые разные. Одна из наиболее неприятных – неожиданно «умерший» аккумулятор. Казалось бы, только вчера всё было нормально — приехал в гараж, закрыл машину на ночь, а утром она уже не заводится. И ведь аккумулятор совсем «свежий» — год ему или два. Причина такого поворота – неправильная эксплуатация.

Ведь когда изготовитель гарантирует 3 гола его бесперебойной работы, он имеет в виду, что изделие будет эксплуатироваться по всем правилам. Только тогда, оно прослужит долго, даже дольше 3 лет. Правильный разряд — один из важных аспектов эксплуатации аккумулятора. Однако проводить данную процедуру нужно правильно, соблюдая технологический процесс разработанный специалистами.

Содержание статьи

Нужно ли разряжать аккумуляторную батарею?

Для начала необходимо понять: нужно ли разряжать аккумулятор? Для этого надо понимать процессы, происходящие в АКБ

В процессе работы, часть серной кислоты в аккумуляторе выпадает осадком соли на свинцовых пластинах. Если вовремя его зарядить, то большая часть этой соли снова растворяется в воде и плотность электролита восстанавливается. Если разряд заставил всю кислоту выпасть кристаллами соли, то она уже ни когда не растворится и соответственно, батарея работать уже не будет.

По-сути именно в образовании нерастворимого слоя сульфата свинца, и заключается процесс сульфатации аккумулятора.

Правильно разряжая и заряжая батарею, можно «научить» свой аккумулятор растворять соль, так чтобы батарея оставалась работоспособной, и служила гораздо дольше. Такие тренировки надо проводить 1 раз в год, желательно осенью, перед переводом аккумулятора на зимний режим эксплуатации.

Также разряд помогает точно определить насколько сильно выработан ресурс батареи. Для этого он разряжается с замером времени и заряжается также, по таймеру с постоянным контролем уровня заряда.

Как разряжать правильно?

Разрядить аккумулятор можно несколькими способами. Первый и простой способ с помощью вольтметра. Можно встроенного в борт автомобиля, но тогда он должен быть очень точным и иметь точную шкалу измерений. Если такого прибора на борту автомобиля нет, то можно использовать ремонтный тестер, подсоединив его прямо к аккумулятору.

1. Необходимо пристально следить за показаниями прибора во время разрядки, с тем чтобы не пропустить нижний допустимый уровень – 10.3 Вольта. У каждой АКБ на это уходит своё время, зависит это от марки батареи, срока её эксплуатации, температуры окружающей среды и ещё нескольких аспектов.
2. Для разряда нужно включить какой-либо бортовой прибор, например, фары, магнитолу или печку.

   Как только показания прибора дойдут до 10.3 Вольта нужно сразу же его выключить.

Данным способом точно измерить ёмкость батареи невозможно, так как нельзя знать наверняка, ток потребления прибора, фар и сколько уходит на сопротивления проводов. Для получения точных данных АКБ необходимо снять с автомобиля и разряжать на специальном стенде.

• В этом случае АКБ полностью заражается, проверяется плотность его электролита в каждой отдельной банке. В среднем ареометр должен показать 1,27-1,29 гр./см³.
• После этого АКБ включается в схему с амперметром, вольтметром и нагрузкой с известным сопротивлением. Настраивается схема так, чтобы аккумулятор разряжался в течение 10 часов до нижней отметки в 10,3 вольта.
• После разрядки нужно сразу же начинать зарядку батареи. Также не быстрее и не медленнее 10 часов.

В автомобильном магазине можно приобрести универсальные приборы для разряда и заряда аккумуляторов. Они представлены в довольно широком ассортименте, только надо подбирать прибор для определенного типа автомобиля. Ведь размеры АКБ малолитражки и грузовика разительно отличаются.

Как зарядить разряженный АКБ

Чтобы произвести правильную зарядку АКБ, нужно поэтапно выполнить несколько действий.

1. В каждую банку аккумулятора необходимо залить дистиллированной воды.
2. Включить батарею на зарядку, рассчитав на зарядном приборе ток потребления 0,1 от емкости АКБ.
3. Когда в банках появляются пузырьки как от кипения, батарея отключается от зарядки на 30 минут.
4. После того как аккумулятор остынет, включить его снова на зарядку, но с током заряда 0,01 то есть в 10 раз меньше от первичного номинала.
5. Если через какое-то время жидкость в банках снова закипела, надо прервать заряд на 30-40 минут.

На полную, правильную зарядку может уйти не один день, так как батарею постоянно придётся то отключать, то подключать к зарядному устройству, устраняя кипение жидкости. В дальнейшем, надо внимательно следить за уровнем жидкости в банках и при необходимости добавлять в неё дистиллированную воду.

Восстановить полностью разряжённый АКБ можно просто поменяв в нём электролит.

Данная процедура хоть и проста, но все же требует качественной подготовки, проводить такие работы нужно в специальном помещении и в защитных очках и перчатках.

• Для начала аккумулятор надо разрядить до 9 вольт.
• Затем из банок сливается весь электролит до капли.
• Заливается свежая дистиллированная вода и батарея настаивается в течение 1-2 часов.
• Теперь можно включать АКБ в зарядное устройство. При этом ток заряда не должен быть выше 11 вольт.
• Через 1 час разрешается поднять ток заряда до 0,1 от полной емкости батареи.
• Зарядка продолжается пока в банках не закипит электролит. Это станет сигналом для снижения тока заряда из расчёта, что процедура будет длиться в течение 10 часов.

Когда АКБ зарядится, его нельзя использовать, его нужно снова разрядить, используя инструкцию и снова зарядить. И так несколько раз, только после 4-5 циклов заряда-разряда, АКБ можно устанавливать на автомобиль и эксплуатировать.

Контрольно-тренировочный цикл

Любой авто электрик вам скажет что если применять к своему аккумулятору контрольно-тренировочный цикл или КТЦ, то устройство способно будет прослужить почти в 2 раза дольше того срока что отмерил ему сам производитель.

Как уже сообщалось, КТЦ способен очищать пластины от старых кристаллов соли, в которую превратилась серная кислота и возвращать тем самым номинальную плотность электролиту, и восстановить площадь рабочих пластин до исходного состояния.

Если этого не делать, то соль постепенно покрывает свинцовую пластину, лишая её способности вырабатывать ток и повреждённая банка постепенно «умирает». Долго держать заряд АКБ с повреждённой банкой не будет. И например, первые же заморозки полностью выведут АКБ из строя.

Особенности разряда батареи

КТЦ аккумулятора надо проводить 2 раза в год — весной и осенью. В период, переходя на летнюю эксплуатация АКБ и соответственно – на зимнюю.

• Разряжать аккумулятор нужно только согласно инструкции — просто включить фары и ждать пока батарея полностью не сядет нельзя — это её просто убьёт.
• Разряжать нужно только до нижней разрешённой границы 10,3 вольта. И самое главное – сразу же начинать зарядку. Также только специальными приборами и соблюдая номинал тока заряда.
• В заключении можно сказать о причинах разряда аккумулятора и последствиях к которым это приводит. «Сесть» аккумулятор может заставить какая-то утечка тока. Например, банально забытые во включённом состоянии фары или магнитола.
• Даже свет в салоне, оставленный на ночь, способен посадить аккумулятор до опасно низкого уровня. И даже если, кажется что всё выключено, то существуют скрытые утечки тока. Например, сигнализация или таймер на той же магнитоле.

Другая причина разряда — сломанный генератор. В задачу данного устройства входит постоянно подзаряжать АКБ, причём строго номинированным током. Если прибор неисправен, то и аккумулятор он будет заряжать неправильно и тем самым погубит его.

Ещё одна причина — долгая стоянка, особенно в зимней период времени. Иногда 2 выходных дней зимой достаточно, чтобы аккумулятор в припаркованной машине во дворе сел до нуля. Чтобы этого не случилось, рекомендуется на время длительной парковки отключать клемму, то есть разрывать электрическую цепь. Ну, или забрать батарею домой, в тепло.

Конечно, если АКБ относительно новый, то он легко выдержит 1 или даже 2 глубокие разрядки. Но если продолжать его так эксплуатировать, то соль быстро покроет пластины и они безвозвратно будут испорчены.

В этом случае платины заменяются на новые. Но проблема в том, что донорских пластин сейчас не выпускают, а вставлять в свой АКБ старые пластины, из других батарей, как минимум не рентабельно. Такой аккумулятор с заменёнными пластинами долго не пробегает.

Причины, Норма, Как проверить и Исправить

Часто автовладельцы не могут завести транспортное средство по причине саморазряда аккумулятора. Этот процесс является естественным и происходит как по внешним, так и по внутренним причинам.

Что такое саморазряд аккумулятора

Выпускаясь с завода производителя АКБ рассчитана на определенную емкость и некоторое количество получаемого электричества. Но в процессе хранения батареи без эксплуатации, начинается растворение отрицательного электрода. Выделяется водород, а АКБ теряет заряд электрического тока.

На положительном, этот процесс происходит за счет растворения оксида металла в серной кислоте. Но здесь он менее выражен.

Разряд аккумуляторной батареи может быть:

• нормальным, когда в течении пятнадцати дней АКБ теряет менее 10 процентов своей максимальной емкости;
• электролитный. Когда разрушаются пластины, а частицы износа оседают на дно. Эти частицы могут замыкать пластины и спровоцировать разряд;
• эксплуатационный. На батарее собирается пыль, пропитанная влагой или антифризом, которая создает мост между электродами. При данном процессе автовладелец может не ощущать, что происходит разряжение АКБ, но оно есть.

На этот процесс влияет также температура, например, на сильном холоде или жаре темп, происходящего внутри батареи растворения электрода, может увеличиваться.

На саморазряд могут оказывать влияние, включенные приборы в прикуриватель, когда в машине никого нет в течении длительного времени, автомобильные часы и т.д.

Чем он опасен и к чему может привести

Любой тип саморазряда приводит к потере емкости, снижению электрического тока при включении зажигания, к ухудшению общих свойств АКБ автомобиля. Это происходит из-за следующих причин, которые появляются в процессе:

• глубокий разряд батареи отнимает у нее по 3 процента общей емкости. При 10 глубоких разрядах потеря емкости составит 30 процентов. При этих данных автовладелец не сможет завести транспортное средство;
• при окислении разрушаются стенки пластин. Опять же батарея не сможет накапливать электрический ток, в результате она станет непригодна для использования.

Пониженный напряжение не позволит зарядить АКБ. В результате процент заряда заполнится только наполовину. Это очень опасно в холодное время года. Сульфатация пластин в таких условиях происходит быстрее. Еще одной опасностью недозаряженной АКБ является замерзание в сильные морозы, так как плотность сильно понижена.

А также не должно происходить повышенной утечки напряжения. Из-за этого процесса уменьшается емкость, а пластины осыпаются. Автовладелец может определить, что начался процесс осыпания пластин, по темному цвету электролита.

Внимание! Не рекомендуется прикуривать АКБ от нестандартных устройств. В таких случаях возможен взрывы моноблока или деформация пластин.

Какие аккумуляторы подвержены саморазряду

Саморазряду подвержены не только АКБ на авто. Естественный разряд происходит как у обычных батареек на часы или пульты дистанционного управления, так и у щелочных, кислотных, литий-ионных, ni-cd и ni-mh.

Самыми идеальными условиями для хранения считаются «сухой» способ. Батарея не заливается электролитом. Процесса окисления не происходит. А значит шанс купить уже наполовину разряженный АКБ уменьшается.

Важно! При покупке необходимо обращать внимание на дату производства.

У каких аккумуляторов самый низкий уровень саморазряда

Как уже было сказано в прошлом блоке, аккумуляторы без электролита не имеют ограниченного срока хранения. Но сейчас так батареи производители уже не хранят.

Поэтому с самым низким естественным саморазрядом будут АКБ со свинцово-кальциевым сплавом. Они изготавливаются в виде необслуживаемых устройств.

В таких батареях используется только чистая кислота и дистиллированная вода. В электролит производителем добавляются различные ингибиторы. Такие АКБ имеют увеличенный срок службы.

Как замерить уровень саморазряд

При покупке аккумулятора или после долгого хранения необходимо проверить напряжение и емкость. Автовладелец может сделать это следующим способом:

1. Взять мультиметр и перевести ручку в положение Вольтметра или «V».
2. Один из двух щупов устройства приложить к клемме.
3. Другим провести по корпусу.
4. При утечке электрического тока, аппарат покажет, что присутствует напряжение на корпусе. Это происходит из-за загрязнения или подтеков электролита.

Чтобы измерить силу тока в аккумуляторе автовладельцу нужно будет сделать следующее:

1. Перевести ручку мультиметра в положение измерения силы тока.
2. Выставить на максимальное значение – 10 Ампер.
3. Одним щупом прикоснуться к минусовой клемме.
4. Удерживая первый щуп на клемме, вторым прикоснуться к положительной клемме на батарее.
5. Дисплей мультиметра покажет максимальное значение силы тока, которое выдает аккумулятор при работе.

На рабочей АКБ значение будет равно 0,02 – 0,06 Ампера. В этом случае сильного разряда не происходит. Если же аккумулятор где-то пропускает ток, то цифра на дисплее поднимется. Автовладельцу в этом случае нужно будет найти место утечки заряда и ликвидировать.

Для этого необходимо отключить все питающиеся электрическим током от АКБ устройства в машине. Проверить еще раз. Если значение пришло в норму, то батарея – рабочая. Если нет – искать другие причины утечки.

Какой уровень саморазряда является нормой

Саморазряд при нормальных условиях должен составлять 1 процент потери от полной емкости батареи в первые дни. По истечении 60 дней может наступить глубокий разряд батареи. А через сто сорок дней электрический заряд может полностью исчезнуть.

Нормальными условиями хранения считаются:

• температура не выше 20 градусов по Цельсию со знаком плюс и не ниже + 15С;
• сухое помещение;
• на поверхности между электродами отсутствует грязь, пыли и другие элементы, которые могут создать условия для быстрого разряда батареи.

Если АКБ был в употреблении, то для таких устройств нормой считается 2 процента потери. При совсем плохом аккумуляторе – 4 процента утечки тока за ночь.

Обратите внимание! Если АКБ не используется, то лучше его иногда подзаряжать во избежание полного разряда.

Что делать при уровне саморазряда выше нормы

Чтобы избавиться от признаков саморазряда во время стоянки АКБ на хранении нужно соблюдать следующие правила:

• поддерживать чистоту корпуса;
• доливать дистиллированную воду;
• вытирать насухо АКБ, если нечаянно был пролит электролит;
• перед отсоединением от авто обязательно зарядить по максимуму;
• проверять напряжение один раз в 30 суток.

При повышенном уровне саморазряда, чтобы его снизить также применяют описанные выше процедуры. К тому же запрещается эксплуатировать батареи, у которых заряд ниже 75 процентов в холодное время года. А летнее время – ниже 50 процентов.

Если не соблюдать любое из описанных правил, то это приведет к полному разряду аккумуляторной батареи. Запустятся необратимые процессы, после которых восстановить батарею будет невозможно.

Заряжать необходимо малыми токами. Таким образом автовладелец увеличит глубину и степень заряда. Например, если емкость батареи равно 60 ампер в час, то необходим ток в 6 А для зарядки.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Тест автомобильных аккумуляторов на саморазряд

Теперь о самих испытаниях. При проведении этих исследований использовались рекомендации действующего ГОСТа. Согласно им все образцы были предварительно заряжены до уровня 100%, а затем на длительное время (почти на два месяца) отправлены на складское хранение. Здесь следует сделать уточнение – ГОСТ рекомендует проводить тест на саморазряд при температуре +40 С. Поскольку батареи содержались в действующей рабочей складской зоне, соблюсти указанное «климатическое» требование не представлялось возможным. Разброс значений реальной температуры в зоне хранения варьировал в пределах пяти с лишним градусов: от +22 до +27°С.

Проще говоря, все исследуемые образцы два месяца хранились в более щадящих (скажем так, более прохладных) условиях, нежели это предусматривает нормативный документ. В связи с чем продолжительность хранения батарей была увеличена – вместо рекомендованных 49 суток (по ГОСТ), все они отстаивались 59 дней, то есть фактически 2 месяца.

После такого длительного простоя все АКБ без предварительной подзарядки были помещены в морозильную камеру, в которой их продержали еще сутки при -18 °С. А уже потом каждый образец отправляли на проверку контрольного норматива. Суть его заключалась в том, что всем образцам поочередно требовалось выполнить своеобразный условный пуск, а именно обеспечить 30-секундный разряд током с силой, составляющей 60% от заявленного значения ТХП, то есть пускового тока. Напомним, что его значение указывается на этикетке каждого АКБ (обычно рядом с символами EN).

Отметим, что в этих испытаниях показателем работоспособности батареи является остаточное напряжение на клеммах. Оно, после такого 30-секундного разряда указанным током, не должно быть ниже отметки 8,0 В. Иначе говоря, чем выше (относительно восьми вольт) остаточное напряжение, тем лучше. Указанные пускоразрядные испытания аккумуляторов проводились с применением специализированной аппаратуры и измерительных приборов.

Основные характеристики аккумуляторных батарей — на что обратить внимание?

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям

Опубликовано 23.06.2015 13:56

Автор: Abramova Olesya

Аккумуляторная батарея – важнейшая составляющая систем резервного и автономного электроснабжения отдельных электрических приборов или целых объектов промышленного и бытового назначения. На сегодняшний день широкое применение получили аккумуляторы свинцово-кислотного типа (AGM VRLA и GEL VRLA), OPZS, OPZV, а также никель-кадмиевые (Ni-Cd) и литий-ионный типы (Li-ion, LiFePO4, Li-pol).

Возникновение химических источников питания началось еще в 1800 году, когда известный итальянский ученый Алессандро Вольта поместил пластины из меди и цинка в кислоту и получил непрерывное напряжение (Вольтов столб). Современные свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженным элементом является свинец, а отрицательно заряженным – оксид свинца. Самая распространенная аккумуляторная батарея состоит из шести банок по 2В и имеет общее напряжение 12В.

Технические характеристики аккумуляторных батарей

Качество аккумуляторов можно определить по нескольким важным свойствам:

• Емкость, Ампер/час;

• Напряжение, Вольт;

• Допустимая глубина разряда, %;

• Срок службы, лет;

• Диапазон рабочих температур, °С;

• Саморазряд, %;

• Габариты, мм;

• Вес, кг;

• Ток заряда, А;

Совет!strong> Обязательно учитывайте, что все приведенные производителем характеристики батарей указываются для температуры 20 – 25 °С, при снижении и повышении температуры окружающей среды, где будет эксплуатироваться аккумулятор, показатели характеристик изменяются, как правило, он снижаются.

Емкость аккумулятора

Данный параметр отражает количество энергии, которую может сохранить батарея, измерение производится в Ампер*часах. На текущий момент в Украине можно купить аккумуляторы емкостью от 0,6 до 4000Ач. К примеру, батарея с емкостью 200Ач способна обеспечить электропитанием нагрузку током 2А в течение 100 часов, или током 8А в течение 25 часов и т. д. Обязательно учитывайте, что при увеличении потребляемого тока будет происходить снижение емкость аккумуляторной батареи, именно по этой причине производители указывают емкость с дополнительным параметром – С.

Дополнительная, но очень важная характеристика маркируемая латинской буквой «C» с числовым параметром, как правило от 1 до до 48 часов и указывает на емкость аккумуляторной батареи при разряде в определенный промежуток времени (C1, C5, C10, C20 и т.д.). Значение C10 принято считать стандартным значением и подавляющее количество производителей указывает емкость при 10-ти часовом разряде. К примеру, емкость 100Ач при C10 означает, что батарея обеспечит данную емкость при 10-ти часовом разряде, эта же батарея при C5 будет иметь меньшую емкость – 80Ач при C5, а если разряд будет происходить с течение 20 часов, то емкость возрастет и составит около 115Ач при С20. Таким образом, при выборе емкости аккумуляторной батареи необходимо обязательно учитывать время в течение которого будет осуществляется разряд, это имеет большое значение.

Рисунок №1. Зависимость емкости аккумулятора AGM VRLA от времени разряда.

Совет! Обратите внимание, что некоторые производители и торгующие организации могут указывать значение емкости при C20. Это сделано для искусственного завышение показателя при неизменной стоимости аккумулятора.

В процессе эксплуатации емкость будет постепенно снижаться, это естественный процесс «старения» батареи, который возникает из-за снижения плотности свинцовых пластин и частичной потери первичного свинца положительных и отрицательных пластин. Высокая интенсивность использования и глубокие разряда приведут к быстрому износу положительных и отрицательных платин аккумулятора и выходу его из строя. Чтобы этого не происходило, необходимо предусматривать резервный запас емкости. Для увеличения емкости батарейного кабинета применяются несколько аккумуляторов с параллельным соединением.

Напряжение батареи

Уровень напряжения – ключевая характеристика по которой происходит выбор аккумулятора. На сегодняшний день распространены элементы и аккумуляторы со следующими значениями напряжения: 1.2, 2.4, 6, 12В. Батарейной банк с более высоким напряжением (24, 48, 96В и т. д.) собирается при помощи нескольких 12В аккумуляторов с последовательным типом подключения.

При помощи измерения уровня напряжения можно оценить степень заряженности и степень износа необслуживаемых типов батарей (AGM и GEL VRLA) Измерение напряжения производится в течение нескольких часов, когда аккумулятор полностью бездействует и отключен от зарядного устройства. Нормальный уровень для AGM батарей считается от 13 до 13,2В.

Допустимая глубина разряда

Различные типы и подтипы аккумуляторов имеют рекомендованные параметры глубины разряда. Ниже приведена таблица №1 в которой указаны наиболее распространенные характеристики аккумуляторов допустимой и рекомендованной глубины разряда.

Тип батареи	Допустимый разряд, %	Рекомендованный разряд, %
VRLA	70	40
AGM VRLA	80	50
GEL VRLA	90	50
OPZV	90	60
OPZS	90	60
Li-ion	100	90
Ni-Cd	100	70

Таблица №1. Значения допустимых и рекомендованных значений разряда аккумуляторов.

Уровень разряда является ключевым фактором в сроке службы аккумулятора на ряду с интенсивностью эксплуатации. Даже самую дорогую и качественную свинцово-кислотную батарею можно вывести из строя за 7-10 дней, если производить полный 100% разряд до напряжения 9В несколько раз подряд.

Наиболее стойким к глубоким разрядам являются литий-ионные и никель-кадмиевые, а также специализированные свинцово-кислотные батареи, которые были оптимизированы разработчиками для глубоких разрядов. Обычно такие серии содержат в названии слово «Deep», что в переводе означает «Глубоко».

Разряды в пределах рекомендованных значений обеспечат существенное увеличения срока службы.

Срок службы аккумулятора

Современные свинцово-кислотные батареи оптимизированы для разнообразных режимов работы. Одни имеют меньший срок службы, но обеспечивают более высокую разрядную характеристику, другие – больший, но подходят для редких разрядов и работы в буферном режиме и т. д. Поэтому если производителем указан срок службы 10 лет, это информация соответствует идеальному режиму эксплуатации, когда не превышается циклический ресурс и, что еще более важно, глубина разряда. Приведем пример: если производитель указал, что срок службы аккумулятора 10 лет и допускается число циклов заряд/разряд – 600 с глубиной 50%. Аккумулятор может отслужить указанный срок при идеальных условиях эксплуатации и не более чем пяти циклах в месяц. Этот режим полностью соответствует буферному типу.

Срок эксплуатации целиком зависит от количества совершенных циклов заряда и разряда, а также зависит от окружающей среды, где установлена батарея. Как уже отмечалось выше, чем сильнее разряжается аккумулятор и чем дольше он находятся разряженном состоянии, тем меньше он прослужит. Чем выше окружающая температура, тем активнее проходит химическая реакция и тем сильнее поддаются разрушению свинцовые пластины.

В таблице №2 приведены примерные значения срока службы и циклического ресурса аккумуляторов в зависимости от их типов. Данные соответствуют для оптимальной температуры эксплуатации 20 – 25°С.

Тип аккумулятора	Циклический ресурс при глубине разряда				Срок службы, лет
	25%	50%	75%	100%
VRLA	700 – 1000	350 – 500	230 – 400	150 – 300	3 – 5
AGM VRLA	800 – 2100	500 – 1200	300 – 800	200 – 600	5 – 15
GEL VRLA	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzV	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzS	5000 – 6000	3000 – 3500	1500 – 1750	1000 – 1200	20 – 25
Ni-Cd	<6000	<4000	<2000	<1500	20 – 25
Li-ion	<7000	<5000	<2000	<1500	20 – 25

Таблица №2. Ресурс в зависимости от типа аккумуляторов.

Рисунок №2. Зависимость циклического ресурса от глубины разряда.

Диапазон рабочей температуры

За исключением литий-ионного типа, где используется минерал – литий, принцип работы аккумуляторов основан на химических элементах и взаимодействии между ними. Поэтому практически все основные характеристики аккумуляторов зависят от температуры окружающей среды. Как правило, при повышении температуры срок эксплуатации снижается, причем если температура выше ~35°С, срок службы свинцово-кислотные AGM батарей сократится вдвое.

Уровень температуры окружающей среды также оказывает влияние на доступную емкость аккумулятора. При снижении температуры происходит падение емкости. При –20°С емкость батареи снизится на 30 – 40% от номинального значения.

Рисунок №3. Зависимость срока службы аккумулятора AGM VRLA от температуры окружающей среды.

Рисунок №4. Зависимость емкости аккумулятора AGM VRLA от температуры окружающей среды.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд – характерное явления для аккумуляторов всех типов. Данный показатель отражает степень самопроизвольной потери емкости в процессе простоя после полного заряда. Характеристика саморазряда указывается в процентном соотношении за определенный промежуток времени, чаще всего в месяц.

В качестве примера можно рассмотреть 100Ач батарею AGM VRLA типа, которая была полностью заряжена и в течение месяца не использовалась. Среднее значение саморазряда для AGM VRLA типа составляет порядка 1,5%, соответственно через месяц емкость составит порядка 98,5Ач.

На показатели саморазряда оказывает влияние температура окружающей среды. При повышении температуры, показатель будет расти. Причиной возникновения саморазряда служит выделение молекул кислорода на электроде положительного заряда, а повышение температуры является катализатором данного процесса.

Рисунок №5. Саморазряд аккумуляторов AGM VRLA.

Ток заряда

Сила тока которым осуществляется заряд аккумуляторной батареи напрямую зависят от емкости заряжаемой батареи. Свинцово-кислотные АКБ заряжаются 10 – 30% током от номинальной емкости, в зависимости от системы, могут применяться и менее мощные зарядные устройства.

Внимание! Нельзя заряжать аккумуляторы высоким током, это ведет к необратимым химическим реакциями существенно снижает эксплуатационные характеристики батареи.

Рисунок №6. Зарядная характеристика AGM VRLA.

Габариты и вес батарей

В зависимости от емкости аккумуляторов размеры и вес изменяются, за редким исключением могут быть изменения размера при одинаковой емкости. Существуют общепризнанные размеры небольших аккумуляторов до 250Ач, которые применяются как встроенные источники питания для систем бесперебойного питания, детских игрушек, гольф-каров, поломоечных машин и т. д. В зависимости от производителя присоединительные размеры могут отличаться от десятых до нескольких миллиметров.

Совет! Обращайте внимание на высоту аккумулятора без клемм и с клеммами, некоторые производители указывают два значения высоты.

Вес аккумулятора является дополнительным показателем его качества. Если проводить сравнение между характеристиками аккумуляторов разных серий или производителей, обращайте внимание на показатели массы, чем батарея тяжелее, тем больше в ней свинца. Это говорит о том, что пластины взаимодействующие с кислотой толще и химический источник питания обеспечит больший циклический ресурс и срок службы.

Характеристики аккумулятора автомобиля, которые нужно знать каждому автомобилисту

Типы автомобильных АКБ

Аккумуляторная батарея – это основной электрохимический источник электрической энергии в автомобиле, который в первую очередь необходим для запуска двигателя. Пока мотор не работает, все приборы бортовой сети питаются от АКБ.

С точки зрения конструкции, это устройство представляет собой корпус прямоугольной формы, внутри которого находятся электроды. Данный элемент батареи выполнен в виде пластин, изготовленных из различных металлов. Электроды помещены в кислую среду – всё внутреннее пространство заполнено электролитом.

Принцип действия аккумулятора основан на химической реакции, протекающей в жидкой среде. Дело в том, что часть пластин имеет положительный заряд, а часть – отрицательный. Процесс обратим: в зависимости от того, происходит разряд АКБ при эксплуатации или её зарядка, в реакцию с кислой средой вступает либо одна, либо другая группа пластин.

В торговой сети представлен широчайший ассортимент электрохимических источников энергии для транспортных средств. Выбрать однозначно самый лучший невозможно – все они по-своему хороши.

Все существующие автомобильные аккумуляторы классифицируются не только по техническим параметрам, но и по составу электролита и электродов. Итак, различают следующие типы аккумуляторных батарей:

1. Сурьмянистые – классическая разновидность источника тока, постепенно сдающая свои позиции. Своему названию устройства обязаны высоким содержанием сурьмы в электродном сплаве, которая придаёт пластинам прочности и ускоряет протекание реакции. Стоимость таких батарей невелика, что, бесспорно, является существенным плюсом. Но скоротечность реакции приводит к быстрому испарению электролита, требуя регулярного контроля и обслуживания, а это весьма неудобно. Именно данный недостаток является причиной снижения спроса на такую продукцию.
2. Малосурьмянистые – оптимальный вариант для отечественных авто. Но наиболее идеальны их параметры для совсем старых – раритетных машин, выпущенных ещё в бытность СССР. В составе пластин содержится минимум сурьмы, что позволило замедлить протекание электролизных процессов. Но всё же они нуждаются пусть и в более редком обслуживании – это один из недостатков устройства. Из достоинств можно отметить низкую стоимость, минимальный саморазряд при хранении, невосприимчивость к перепадам напряжения в бортовой сети.
3. Кальциевые – хорошее решение для иномарки среднего класса. Вместо сурьмы в состав пластин входит кальций.
   Преимущества:
   • долгий срок службы при правильной эксплуатации;
   • не требуют обслуживания;
   • саморазряд при хранении отсутствует.
     Минусы:
   • высокая цена;
   • требовательны к параметрам бортовой сети;
   • при глубоком разряде теряют значительную часть ёмкости.
4. Гибридные – характеризуются разным составом пластин: в положительно заряженные добавлена сурьма, а в отрицательно заряженные – кальций. По своим особенностям они находятся между малосурьмянистыми и кальциевыми.
   Плюсы:
   • устойчивы к нестабильности параметров бортовой сети;
   • не боятся глубокого разряда;
   • доступная стоимость.
     Минусы:
   • необходимость обслуживания;
   • наиболее оптимальны для недорогих и подержанных авто.
5. Гелевые – новинка на российском автомобильном рынке. Конструктивные особенности:
   • вместо электролита залит густой гель;
   • пластины из чистого свинца без примесей скручены в рулончики;
   • корпус ударопрочный.
     По количеству преимуществ являются лидерами по сравнению с аналогичным оборудованием:
   • срок службы доходит до 10 лет, но при условии правильной эксплуатации;
   • самая быстрая зарядка;
   • полностью исключена возможность короткого замыкания, гель – превосходный диэлектрик;
   • минимальная степень саморазряда;
   • значение тока не изменяется по мере снижения ёмкости.
     Недостатки:
   • самый существенный – очень высокая стоимость, хотя и вполне соизмеримая с качеством высокотехнологичного оборудования;
   • весьма «капризные» батареи – мгновенно реагируют на малейшие колебания параметров бортовой сети;
   • заряжать необходимо специальным зарядным устройством.
6. AGM – как и гелевые, не имеют привычного электролита, его заменяет гелеобразная масса. Но, в отличие от своих более совершенных аналогов, в этих АКБ между пластинами и гелем установлены прокладки из пористого стекловолокна. Именно они дали название этой серии аккумуляторных батарей.
   Достоинства:
   • приемлемая стоимость;
   • пониженный порог чувствительности к нестабильности напряжения;
   • не особо реагируют на температурный режим.
     Минусы:
   • меньший срок службы;
   • боятся глубокого разряда.
7. Щелочные – в качестве электролита здесь используется щёлочь – раствор едкого калия. Данный вид источников энергии крайне редко применяется на автомобилях. В какой-то мере это связано с так называемым «эффектом памяти», которым они страдают. Суть явления заключается в следующем: устройство запоминает предел, до которого оно было разряжено в первый раз, и каждый последующий разряжается точно до него и не более. Кроме этого, есть ещё и отрицательные моменты: довольно внушительные габариты и вес тоже не отстаёт, а цена при этом высока.
   Есть, конечно, и положительные качества: отсутствие электролизных процессов, устойчивость к пониженным температурам и переразряду, но они не способствуют популярности.
8. Литий-ионные – популярны в качестве источника энергии для электромобилей. На обычных машинах практически не встречаются. Своё название получили благодаря иону лития, который переносит электрический заряд.

Положительные свойства:

• самая высокая ёмкость среди всех АКБ;
• максимально возможное напряжение в сочетании с компактностью;
• нет «эффекта памяти»;
• минимальная величина саморазряда.

Недостатков же целый букет:

• резкое падение величины пускового тока при отрицательных температурах;
• быстро стареют – через два года эксплуатации теряют примерно одну пятую часть ёмкости, а это очень существенно;
• не переносят полного разряда;
• уровень напряжения недостаточен для запуска обычного бензинового или дизельного двигателя.

Основные характеристики аккумуляторных батарей для любого автомобиля

Каждая аккумуляторная батарея обладает определёнными параметрами, на основании которых осуществляется её подбор. Наиболее распространены свинцово-кислотные АКБ. На их примере разберём подробно основные характеристики автомобильного аккумулятора.

Ёмкость

Ёмкость, она же мощность, – это определяющая характеристика при выборе аккумулятора для автомобиля. Непосредственно от её величины зависит беспроблемный запуск двигателя.

Ёмкость бывает:

1. Номинальная – характеризует значение тока, которым на протяжении примерно 20 часов будет разряжаться батарея. Её величина указывается на маркировочной этикетке корпуса устройства в Ампер-часах.
2. Резервная – показывает, на какой период времени аккумулятор способен заменить полноценно генератор при выходе последнего из строя. Обычно измеряется в минутах.

На протяжении эксплуатации значение ёмкости постепенно уменьшается, а при глубоких разрядах АКБ существенно утрачивает величину этого ключевого параметра. А вообще ёмкостная характеристика зависит от многих факторов:

• конструктивные особенности и состав пластин;
• температурный режим;
• параметры пусковых и зарядных токов;
• эксплуатационный период – на протяжении какого времени уже работает батарея.

Ток холодной прокрутки

Ток холодной прокрутки – это не что иное, как пусковой ток, значение которого в Амперах указывается на корпусе АКБ при маркировке рядом с величиной ёмкости. А какой ток в аккумуляторе? Чем больше объём двигателя, тем выше величина указанного параметра необходима для его запуска. Для автомобилей, работающих на бензине, достаточно стандартной токовой величины, для дизельных – значение тока холодной прокрутки должно быть слегка повышенным.

В тёплое время года требуется меньший ток для запуска, в холодное – больший. Параметр токовой характеристики напрямую связан с величиной ёмкости: чем она выше, тем больше ток автомобильного аккумулятора. Следовательно, есть определённый запас по времени для пуска двигателя при низких отрицательных температурах до разряда батареи.

Напряжение

Напряжение АКБ транспортного средства наряду с ёмкостью является одной из основных характеристик, определяющих работу батареи. Как правило, для автомобильных аккумуляторов этот параметр равен 12 В. Указывается величина напряжения на этикетке корпуса.

При эксплуатации источника энергии допускаются незначительные изменения базового значения в сторону увеличения. Если же напряжение падает, то это говорит о существенном разряде аккумуляторной батареи.

Особенности конструкции: масса, габариты

Все устройства выпускаются в прямоугольном корпусе – это стандарт аккумуляторных батарей. А вот их вес и габаритные размеры зависят в первую очередь от мощности автомобильного аккумулятора. Понятно, что для маломощных батарей эти показатели будут значительно ниже, чем для высокоёмкостных аналогов.

Масса АКБ указывается на маркировочной этикетке корпуса. Важно: вес указывается сухозаряженного устройства, без электролита.

Что касается размеров, то существует их типовой ряд:

1. Европейский типоразмер подходит для автомобилей отечественного производства и производителей из Европы. Характеризуется слегка утопленными в крышку выводами для присоединения клемм.
2. Азиатский – выводы находятся на одном уровне с крышкой. Вариант оптимален для азиатского автопрома.
3. Американский – встречается крайне редко на российском автомобильном рынке. Отличается от предыдущих типов соотношением размеров и боковым расположением выводов.

Стоит отметить, что при выборе автомобильного источника электроэнергии размерами его корпуса пренебрегать не стоит. Дело в том, что многие производители авто оставляют под установку батареи определённое место. Это значит, что прибор с большими габаритами туда просто-напросто не влезет, а для меньшего могут возникнуть проблемы с подключением клемм.

Кроме того, по конструктивным особенностям аккумуляторы подразделяются следующим образом:

1. Необслуживаемые – устройства нового поколения. Характеризуются долгим сроком службы, чувствительностью к стабильности напряжения бортовой сети, не нуждаются в обслуживании.
2. Малообслуживаемые – это подавляющее большинство АКБ на российском рынке. Обычно устанавливаются на авто отечественного производства, нуждаются в периодическом обслуживании – в основном в доливке электролита. Имеют доступную для большинства категорий автовладельцев стоимость.
3. Обслуживаемые – оборудование прошлого века, на данный момент уже снятое с производства. Требуют регулярного обслуживания вплоть до замены банок – пластин.

Полярность

Весьма важная и нужная характеристика аккумулятора, которой нельзя пренебрегать. Полярность определяет расположение выводов на корпусе батареи для подключения к ним клемм. Если перепутать полярность, то эксплуатация устройства будет невозможна.

Место под капотом авто, отведённое производителем для размещения АКБ, не только ограничено, но и обустроено по-особому: установить её можно только в одном конкретном положении. Кроме того, длина проводов с клеммами для подключения источника питания строго определена. Значит, её не хватит, если выводы поменяются местами.

Различают аккумуляторные устройства:

1. С прямой полярностью – положительный («+») токовый вывод расположен на крышке корпуса слева, а отрицательный («-») – справа.
2. С обратной полярностью – здесь всё наоборот: «+» – справа, «-» – слева.

Срок эксплуатации

Любое оборудование имеет свой определённый срок службы – вечный двигатель ещё не изобрели. Не стал исключением и аккумулятор для автомобиля, обладающий целым рядом технических характеристик. Конечно, источники энергии нового поколения служат намного дольше своих предшественников, но всё же не так много, как бы хотелось автовладельцам.

Одна АКБ может отработать максимум три года, а другая в 2–3 раза больше. Кто-то скажет, что всё зависит от производителя и стоимости. Но это не совсем так. На продолжительность жизни батареи оказывает влияние множество факторов:

• температурный режим – частый запуск двигателя в холодное время года плюс поездки на малые расстояния;
• тип исполнения: обслуживаемая или нет;
• частый разряд до нулевого уровня – существенная потеря ёмкости;
• неполадки в цепи «генератор – аккумулятор»;
• эксплуатация автомобиля исключительно в городском режиме – отсутствие возможности для полноценного восполнения заряда;
• ненадёжная фиксация установки в нише.

Срок хранения

Этот показатель во многом является определяющим для срока годности автомобильного аккумулятора. Период хранения, на протяжении которого батарея будет пригодна к эксплуатации, определяется:

1. Типом АКБ:
   • сухозаряженные – не более 12 месяцев;
   • заполненные электролитом – максимум 1,5 года.
2. Условиями, в которых оборудование содержится на складе:
   • при положительных температурах, желательно не выше +20°С;
   • без доступа прямых солнечных лучей;
   • умеренная влажность;
   • в один ряд в заводской упаковке – не ставить друг на друга.

В случае нарушения любого из условий срок годности уменьшается.

При покупке старайтесь выбрать источник энергии, между датой изготовления которого и периодом приобретения прошло минимум времени.

Саморазряд

Саморазряд – это не что иное, как потеря заряда при хранении батареи. Для новых АКБ допустимой считается величина, не превышающая 1 %. Что касается тех устройств, что уже находились в эксплуатации, однозначно сказать достаточно сложно. Бывает, что данное значение остаётся в тех же пределах, что и у неиспользованных, а может в разы его превышать. Всё зависит от срока службы и условий, при которых работал аккумулятор.

Желательно не допускать полного саморазряда АКБ, это в дальнейшем негативно скажется на эксплуатационных свойствах оборудования.

Быстро разряжается аккумулятор на машине: причиины

Аккумулятор быстро разряжается, что существенно усложняет процесс эксплуатации автотранспортного средства. Ведь от работоспособности источника питания зависит, сможет ли водитель беспрепятственно перемещаться. Батарея используется и для подпитки определенных агрегатов, устройств, которые установлены в машине.

Почему аккумуляторная батарея быстро разряжается?

Специалисты выделяют 5 причин, из-за которых быстро разряжается аккумулятор на машине. Для того чтобы правильно сориентироваться, исправить ситуацию, их необходимо заблаговременно изучить.

Ресурс аккумуляторной батареи полностью выработан

Это считается наиболее распространенной причиной, из-за которой быстро садится аккумулятор в машине. Такая ситуация возникает через 3-5 лет, когда источник питания, его элементы износились. После продолжительной эксплуатации батарея утрачивает не только заряд, но и емкость.

Проблемы кислотно-свинцовых аккумуляторов связаны с процессом сульфатации. Суть его заключается в постепенном накоплении солей на пластинах. Это провоцирует уменьшение рабочей площади на выводах, ухудшение контакта с электролитическим составом.

Для того чтобы избавиться от такой проблемы, выполняют следующие действия:

• Для предотвращения быстрой разрядки аккумуляторной батареи требуется сокращение численности коротких пробегов. Ведь при постоянном запуске мотора затрачивается немало энергии. При перемещении на небольшое расстояние затраченная энергия полностью не восстанавливается.
• Аккумулятор на автомобиле периодически заряжают при помощи зарядного агрегата. Ведь источник портится, если длительное время находится в разряженном состоянии.
• Глубокий разряд аккумулятора запрещен. Ведь это провоцирует стремительную потерю емкости, сокращение рабочего ресурса.
• Периодическая проверка электролитического состава. Отслеживается не только уровень состава, но и состояние. Свинцовые пластины должны находиться в электролитическом составе.
• Проведение технического обслуживания, профилактики.

Подобные мероприятия эффективны для источников, которые эксплуатируются 1-2 года. При сроке в 3-4 года требуется новый аккумулятор.

Проблемы с генератором

Нередко садится аккумулятор на машине из-за того, что генератор функционирует плохо. Если батарея не получает требуемого заряда от генератора, то в течение короткого времени после остановки она полностью разрядится.

Что делать в этом случае? Для тестирования работоспособности генератора используют мультиметр. Далее выполняется запуск штатного и дополнительного оборудования. И только после этого при помощи мультиметра устанавливается напряжение. Его величина должна составлять 13-14 В. Если на мониторе мультиметра отображаются меньшие значения, то требуемый заряд к источнику не поступает.

Причины, из-за которых генератор не передает заряд АКБ:

1. Ремень генератора деформировался или порвался.
2. Недостаточно натяжения ремня.
3. Нарушение целостности электрической проводки, токопроводящих контактов.
4. Плохое функционирование регулятора напряжения.
5. Вышел из строя мост диодный.

Для установления точной причины ухудшения работоспособности генератора и ее ликвидации привлекаются мастера из автосервиса. Длительное использование неисправного генератора приводит к тому, что даже новую батарею меняют.

Неприемлемый температурный режим

Вопрос, почему разряжается аккумулятор автотранспортного средства, нередко возникает в зимний период. Все потому, что электролитический состав при низкой температуре становится более густым. В результате, ухудшается и контакт.

Дабы предотвратить подобный исход, уровень заряженности автомобильной аккумуляторной батареи отслеживается более тщательно. Для этого оценивают плотность электролитического состава. В сети есть таблицы, в которых приведены примерные значения.

Эксплуатируя автотранспорт зимой, соблюдайте правила:

• Не стоит оставлять незаряженную АКБ.
•  Плотность электролитического состава увеличивается на 0,01-0,03 гр/см3.
• Источник питания очень быстро комплектуется специальным чехлом.
• Оставлять АКБ на холоде не стоит. Ответственные водители перемещают источник питания в теплое помещение.

Утечка тока

Нередко вопрос, почему быстро садится АКБ, возникает и из-за токовых потерь. Утечки тока возникают из-за:

• Наличия окислов на токопроводящих выводах.
• Порчи изоляционного слоя, изношенности электрической проводки.
• Неправильного подведения электрического оборудования.

Определение тока утечки выполняется в несколько этапов:

1. Изъятие ключа зажигания.
2. Открытие окон и закрытие дверей. Все потому, что центральный замок во время проверки источника питания блокируется.
3. Отключение оборудования, устройств, которые подключены к электрической системе.
4. Снятие минусового токопроводящего вывода.
5. Измерение с помощью мультиметра тока утечки.

Норма – 15-70 мА. Если на мониторе отображаются другие параметры, то следует привлечь мастера.

Какие ошибки допускают водители?

Садятся аккумуляторные батареи из-за безответственного отношения водителей. К разрядке приводят оставленные на всю ночь включенные фары, обогрев.

Исправлять ситуацию в отечественных транспортных средствах придется самостоятельно. Для новых иномарок компании-изготовители подготовили устройства, отключающие фары, обогреватели.

Причины разрядки аккумуляторов.

Как предотвратить разрядку аккумуляторной батареи?

Для поддержания нового или эксплуатируемого аккумулятора в работоспособном состоянии проводят профилактические мероприятия.

• 1-2 раза в год выполняют подзарядку аккумуляторной батареи от зарядного устройства, которое подключается к сети. Специалисты рекомендуют проводить и тренировочные циклы.
• После подзарядки источника питания проверяют степень плотности электролитического состава, его уровень. Такие действия не выполняют, если в автотранспорт установлено необслуживаемое устройство.
• Поддержка электрической проводки, устройств в работоспособном состоянии. Даже минимальные нарушения провоцируют утечку тока и разряд аккумуляторной батареи.
• Очистка корпуса аккумулятора.
• Очистка клемм, иных элементов.

Причины кипения АКБ автомобиля

Кипение источника питания провоцирует проблемы с электрической проводкой и оборудованием, запуском мотора. Если АКБ сильно греется, то:

• Свинцовые пластины, выводы постепенно разрушаются.
• Возрастает вероятность замыкания свинцовых пластин и взрыва источника.
• Перемещение с закипевшим источником питания провоцирует повреждение проводов, кузова автотранспорта.
• Если закипел аккумулятор, то увеличился и ток заряда. Это негативно влияет на состояние генератора.

Почему кипит аккумулятор на машине?

• 1. Зарядка АКБ при повышенном напряжении, токе

Результат – перезарядка источника питания из-за проблем с реле, которое предназначено для регулирования напряжения.

К перезарядке приводит и использование для зарядки источника тока, который не регулируется. Это провоцирует постепенное закипание электролитического состава, разрушение пластин, чего не стоит допускать.

Поэтому для подзарядки водители применяют только ЗУ промышленного типа.

Возникает из-за того, что АКБ подвергается тряске, вибрации. Постепенно межпластинные зоны разрушаются. Итог – это короткое замыкание и взрыв батареи.

Выявить закороченный источник питания без тестирования проблематично. Поэтому водители-новички ими нередко пользуются. При подаче импульса аккумулятор продолжает нагреваться, а электролит кипит.

Для предотвращения рекомендуется проведение проверок.

• 3. Процесс сульфатации

На свинцовых пластинах, которые входят в состав АКБ, постепенно образуется налет. Он провоцирует снижение емкости, быстрая разрядка.

При зарядке АКБ при помощи сетевого зарядного устройства ток увеличивается. Поэтому источник может перегреваться, кипеть.

Подзарядку севшей аккумуляторной батареи от генератора не выполняют. Ведь она может выкипеть.

• 4. Повышение тока нагрузки

Единовременное подключение нескольких систем, которые потребляют энергию, приводит к перегрузке электрической сети. Если использованный заряд не восполняется, происходит нагрев АКБ, закипание электролита.

• 5. Другие причины

Установка в автотранспорт аккумулятора, который не соответствует стандартам, приводит к уменьшению технологических и вентиляционных проемов. Результат – выкипевшая батарея.

Кипение провоцирует и переполюсовка. Ведь при неправильном расположении клемм происходит подача больших токов.

При кипении АКБ выполняют такие действия:

• Глушат мотор, выключают зажигание.
• Обеспечивают естественную вентиляцию, открывают капот.
• Ожидают, пока остынет АКБ.
• Заливают в «банки» дистиллированную воду, дабы повысить уровень электролита.
• Проверяют напряжение при помощи мультиметра.

Для предотвращения процесса закипания от источника питания удаляют посторонние предметы. 1-2 раза в месяц проверяют состояние электролитического состава, уровень напряжения, оценивают токопроводящие выводы и корпус.

Зачем приобретать новый аккумулятор, если можно поддерживать старый в работоспособном состоянии? Для этого достаточно выполнять ряд правил, которые проверены на практике. Периодически необходимо выполнять профилактические мероприятия и техническое обслуживание аккумуляторной батареи, электрических приборов, проводки.

Видео на тему быстрой разрядки акб

Кислотные аккумуляторы; чтобы больше не было отвратительно читать то что люди о них пишут

Случайно узрел статью с комментариями к ней, и так злость во мне закипела по поводу безграмотности людей в области кислотных (свинцовых в простонародье) аккумуляторов, что не выдержал и решил написать «гикам» (чтобы быть гиком, как оказывается, мало купить дорогой телефон) краткую статью об аккумуляторах. С рассмотрением тех ошибок, которые мне постоянно мусолят глаза и вызывают праведное желание их исправить.

Начнем с названия. Я очень часто вижу что тремя буквами А-К-Б называют все что можно зарядить, абсолютно любой аккумулятор. Особенно тремя буквами люди любят называть аккумуляторы типа Li-ion. На самом-же деле АКБ аббревиатура от Аккумуляторная Кислотная Батарея. Под ними подразумевается лишь один тип аккумулятора — свинцовый кислотный. С современной точки зрения это название вызывает некоторый когнитивный диссонанс т.к. на данный момент значение слова «батарейка» т.е. гальванического элемента который зарядить нельзя перешло на слово «батарея». И получается как будто бы из-за слова «аккумуляторная» это аккумулятор который зарядить можно, а из-за слова «батарея» это как будто батарейка которую зарядить нельзя. В реальности-же батарея — просто цепь гальванических элементов и со словом «батарейка» имеет общий лишь корень.

Далее перейдем к некоторым мифам, а именно главный миф — АКБ для автомобиля имеет некие существенные отличия от АКБ для ИБП. И вот нельзя их применять и там и там.

С химической точки зрения любые АКБ абсолютно одинаковы. Как-же они устроены? Очень кратко — если аккумулятор заряжен, то один электрод представляет собой свинцовую решетку с нанесенной на нее пастой из PbO₂, второй -такую-же решетку с пастой губчатого свинца. Электролитом служит раствор серной кислоты. В процессе разряда PbO₂ восстанавливается и взаимодействуя с серной кислотой образует PbSO₄. Свинец на другом электроде окисляется и опять-же образует PbSO₄. В конце разрядки мы имеем обе решетчатые пластины заполненные (более или менее) сульфатом свинца. При зарядке аккумулятора происходит электролиз и из сульфата свинца вновь образуется диоксид и металлический свинец. Конечно-же, тут нужно подчеркнуть, что электроды при этом не равны и путать их полярность не стоит т.к. еще на стадии производства в намазку электродов вводятся соответствующие добавки, улучшающие их эксплуатационные свойства. При этом добавки полезные для одного электрода вредны для другого. В очень старые времена, где-то в начале прошлого века, в условиях простых аккумуляторов, вероятно, была допустима переполюсовка аккумулятора по ошибке или с какими-то целями и он какое-то время после этого работал. В том что она допустима сейчас я сомневаюсь.

Таких ячеек в 12В аккумуляторе 6 шт, в 6В — 3 шт. и т.д. Многих вводит в заблуждение значение напряжения на аккумуляторах. Причем значений напряжения номинального, заряда, разряда. С одной стороны, аккумуляторы называются 12В (и 6В, 24В тоже есть, по-моему, даже 4В изредка встречаются) но на корпусе тех-же аккумуляторов для ИБП производитель указывает напряжение выше 13.5В.

Например:

Тут мы видим, что в форсированном режиме напряжение заряда может быть аж 15В.

Все разъяснит кривая напряжения на АКБ:

Слева мы видим напряжение для аккумулятора из 12 ячеек (24В номинальных), 6 (12В номинальных) и, самое полезное, для одной ячейки. Там-же отмечены области нежелательных напряжений при разряде/ заряде. Из кривой можно сделать выводы:

1 Напряжение 12В, 24В и т.д. являются номинальными и показывают лишь число гальванических ячеек (путем деления на два) в батарее. Это просто название для удобства.

2 Напряжение при заряде могут достигать 2.5 В/ ячейку что для 12В аккумулятора соответствует 15В.

3 Напряжение заряженной батареи считается допустимым при значении 2.1-2.2 В/ячейку, что для 12В аккумулятора соответствует 12.6-13.2В.

Теоретически, батарею можно зарядить и до значений 2.4 В/ячейку или даже немного выше, однако, такая зарядка будет негативно сказываться как на состоянии электродов, так и на концентрации электролита. Однажды, перед сдачей в утиль, я легко зарядил 12В батарею до напряжения ок. 14.5В (уже не помню точное значение).

Итак, автор статьи с которой я начал, решил, что напряжение заряда автомобильной АКБ и АКБ от ИБП отличаются. Это неверно, у них одинаковый тип электродов и одинаковая концентрация серной кислоты в электролите (подобранная давным-давно экспериментальным путем, чтобы предоставлять максимальное напряжение и минимальном саморазряде). Однако, что-же происходит в батарее, почему ее нельзя заряжать при слишком высоком значении напряжения?

Почему в автомобильную АКБ нужно подливать воду, а в АКБ от ИБП не нужно? Эти вопросы позволяют нам плавно перейти в область напряжения разложения воды. Как я написал выше, при зарядке аккумулятора происходит электролиз. Однако, не весь ток расходуется на превращение PbSO₄ в PbO₂ и Pb. Часть тока будет неизбежно расходоваться и на разложение воды, составляющей значительную часть электролита:

2H₂O = 2H₂ + O₂

Теоретический расчет дает значение напряжения для этой реакции ок. 1.2В. Напоминаю, что напряжение на ячейке при заряде заведомо более 2В. К счастью, активно вода начинает разлагаться только выше 2В, а в промышленности для получения водорода и кислорода из нее процесс ведут и вовсе при 2.1-2.6В (при повышенной температуре). Как бы то ни было, тут мы приходим к выводу, что в конце процесса заряда АКБ будет неизбежно происходить процесс разложения воды в электролите на элементы. Образующиеся кислород и водород попросту улетучиваются из сферы реакции. Про них бытуют следующие мифы:

1. Водород крайне взрывоопасен! Перезарядишь аккумулятор и как минимум лишишься комнаты где тот был!

На самом деле, водорода в процессе электролиза выделяется ничтожно мало по сравнению с объемом комнаты. Водород взрывается при концентрации от 4% в воздухе. Если мы допустим, что электролиз ведется в комнате размером 3*3*3 метра или 27 метров куб., то нам понадобится наполнить помещение 27*0.04=1.1 метров куб. водорода. Для получения такого количества h3 нужно было бы полностью разложить ок. 49 моль воды или 884 грамма ее. Если кто-то наблюдал электролиз, то поймет насколько это много. Или попробуем перейти ко времени. При силе тока в стандартной зарядке для крупногабаритных АКБ в 6А, уравнение Фарадея дает время, необходимое для получения этого количества водорода, аж 437 часов или 18.2 дня. Чтобы наполнить комнату водородом до взрывоопасной концентрации нужно забыть про зарядку на 2 с половиной недели! Но даже если это случится, концентрация серной кислоты просто будет расти пока ее раствор не приобретет слишком высокое сопротивление для жалких 12В зарядки и сила тока не станет ничтожной. Да и водород попросту улетучится.

Очень редко случаются взрывы непосредственно в корпусах крупногабаритных АКБ из-за того, что выделяющийся водород по какой-то причине не может покинуть замкнутого пространства. Но и в этом случае нечего страшного не бывает — чаще всего взрыва хватает только на небольшую деформацию верхней части корпуса, но не на разрыв свинцовых соединений. И АКБ еще может работать дальше даже после таких повреждений.

2. При электролизе может образоваться смертельно ядовитый и, не менее взрывоопасный чем водород, сероводород!

Не наш, периодически попадался миф в англоязычных постах. Теоретически конечно возможно подать такое большое напряжение и создать т.о. такую большую силу тока, что на катоде начнется процесс восстановления сульфат-иона. Напряжение для этого будет достаточным, а продукты восстановления не будут успевать диффундировать подальше от электрода и восстановление будет идти дальше. Но зарядка в пределах десятка-трех вольт и с ограничением силы тока в 6А на такое едва ли способна. Однажды, я наблюдал процесс восстановления сульфата до SO₂, да, это возможно; однокурсницы по ошибке что-то сделали не то во время опыта. Но это большая редкость т.к. там концентрация серной кислоты была заметно выше той, что используется в АКБ, была иная конструкция электрода и иной его материал и, естественно, напряжения и сила тока были были непомерными. И SO₂ не H₂S.

3. При электролизе мышьяк и сурьма из материала решеток будут восстанавливаться до ядовитых арсина и стибина!

Действительно, решетки содержат относительно много сурьмы, мышьяка в современных решетках, вероятно, нет вообще. При работе АКБ та решетка на которой происходит восстановление, т.е. катод, разрушению не может подвергаться. Выделяйся даже каким-то образом стибин, он бы тут-же взаимодействовал с PbSO4, восстанавливая его до металла.

Однако, некоторая практическая неприятность тут есть. Газообразные водород и кислород могут увлекать за собой капельки электролита, создавая аэрозоль серной кислоты. Аэрозоль серной кислоты, даже концентрированной, для человека не опасен и просто вызывает кашель. Однако, серная кислота — кошмар для тканей и бумаги. Стоит даже небольшому количеству серной кислоты попасть на одежду и там обязательно появятся дырки или ткань разорвется по этому месту. Через недели, если кислоты много, через месяц, но одежда истлеет.

Так что газовыделения опасаться не стоит с бытовой точки зрения или стоит, но нужно ориентироваться именно на аэрозоль серной кислоты.

Итак, вода начала разлагаться на водород кислород, ее в электролите становится все меньше, что-же дальше? Если это АКБ в котором электролит просто налит в виде слоя жидкости, то начнется повышение саморазряда из-за повышения концентрации серной кислоты. Занятно, что это будет сопровождаться небольшим повышением напряжения (концентрация кислоты растет) на ячейке. Именно поэтому автовладельцы должны постоянно контролировать концентрацию серной кислоты в своих АКБ (при помощи ареометра) и доливать туда воду. Процедура доливания воды — необходимая часть процесса обслуживания любой АКБ. Кроме одного их типа, и мы сейчас об этом поговорим.

Иметь аккумулятор в котором болтается слой едкой, по отношению к металлам, жидкости конечно-же неудобно, а потому попытки избавиться непосредственно от жидкости предпринимались давно, начались чуть ли не в первой половине 20-го века. К слову сказать, не то чтобы слой серной кислоты прямо плескался вокруг электродов. В реальности она неплохо распределена между электродами и окружающими их сепараторами даже в дешевых моделях. Итак, первым вариантом было использование стекловолокна. Достаточно просто окружить электроды стекловолокном которое пропитано серной кислотой и большинство проблем решится. Этот тип АКБ носит название AGM (absorbent glass mat) и таких АКБ для ИБП подавляющее большинство. Хотя такие АКБ малого форм-фактора и зачастую позиционируются как те, которые можно эксплуатировать в любом положении, с этим нельзя вполне согласиться. Вскрытие крышки стандартного дешевого AGM аккумулятора показывает, что никаких особых крышек там нет, а следовательно, электролит от вытекания удерживают лишь капиллярные силы. Я почти уверен, что если погонять AGM аккумулятор перевернутым вверх дном, то уже после одной зарядки из него польется серная кислота под давление газов.

Второй распространенный тип интереснее, это т.н. гелевые АКБ. А получаются они благодаря следующему. Если подкислять растворимые силикаты, то будет происходить выделение кремневой кислоты:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SiO₂ + H₂O

Если исходный раствор силиката не отличается качеством, то кремневая кислота будет выделяться в виде стекловидной массы, но если он достаточно чист, то кремневая кислота осадится в виде красивого куска однородного полупрозрачного геля. На этом и основан способ получения гелевых АКБ — простое добавление силикатов к электролиту вызывает его затвердение в гелеобразную массу. Соответственно, вытекать оттуда уже нечему и АКБ действительно можно эксплуатировать в любом положении. Сам по себе процесс образования геля не повышает емкости АКБ и не улучшает его качеств, однако, производители его используют при производстве наиболее качественных моделей, а потому эти АКБ отличаются высоким качеством и большей емкостью. Занятно, что в обоих случаях носителем электролита является SiO2 в той или иной форме.

Оба типа АКБ объединяются в славный тип VRLA — valve-regulated lead-acid battery который и применяется в ИБП. Формально они считаются необслуживаемыми и терпящими эксплуатацию в любом положении, но это не совсем так. Более того, многие уже встречались с эффектом, когда буквально несколько мл воды возвращают к жизни, казалось бы, дохлую АКБ от ИБП. Так получается, потому что и эти аккумуляторы не капли не застрахованы от электролиза воды в электролите, а следовательно, и пересыхания. Все происходит точно так-же, как в крупногабаритных АКБ. А вот самые дорогие и крутые необслуживаемые АКБ содержат катализатор для рекомбинации выделяющихся газов обратно в воду и вот уже у них корпус действительно выполнен абсолютно герметичным. Обращаю внимание, что по-настоящему герметичным и необслуживаемым может быть и аккумулятор типа AGM и GEL, но они-же могут ими и не быть и не содержать катализатора рекомбинации кислорода и водорода. Тогда, несмотря на казалось бы продвинутую конструкцию, пользователю придется либо чаще покупать новые аккумуляторы, либо доливать воду при помощи шприца.

Хотелось бы добавить несколько слов о режимах разряда. Производители АКБ указывают какой ток максимально допустим для той или иной модели, но нужно понимать, что аккумулятор — просто смесь химических веществ и ЭДС генерируется исключительно химическим путем. Это не конденсатор который, по электрогидравлической аналогии, можно сравнить с неким механическим сосудом (с гибкой мембраной). Хотя АКБ могут выдавать очень большие значения силы тока, в реальности они лучше всего эксплуатируются как раз при небольших токах, что в разряде, что в заряде. Поэтому ИБП, рассчитанные на заряды небольших АКБ, при работе с крупногабаритными будут заряжать их в наиболее щадящем режиме. Впрочем, в течении далеко не одних суток. Интересно обратить внимание на то, что чем выше мощность ИБП, тем больше аккумуляторов последовательно предпочитает собирать производитель. Тут все логично — большие токи разряда маленькие АКБ выдерживают очень плохо.

Подводя итоги:

1. Малогабаритные и крупногабаритные АКБ идентичны по устройству.

2. Для подавляющего большинства АКБ любого размера доливание воды является необходимой частью текущего обслуживания.

3. Лишь немногие из дорогих моделей АКБ содержат механизм рекомбинации газов и могут быть названы действительно необслуживаемыми.

4. Сам по себе водород, который выделяется при заряде (а это равно постоянной работе в ИБП) АКБ, не является существенной угрозой или проблемой.

5. Нужно очень внимательно работать с АКБ, тщательно избегая пролива даже малейших капель электролита, или лишитесь одежды.

6. Разряд и заряд малыми токами являются наиболее предпочтительными режимами эксплуатации АКБ.