Разрушение пластин аккумулятора: Что приводит к разрушению пластин в аккумуляторах.

Что приводит к разрушению пластин в аккумуляторах.

В процессе работы стартерных аккумуляторных батарей, при чередующихся зарядах и разрядах, происходит окисление решеток и разрушение   активных масс, потеря механических связей между частицами, интенсивная коррозия электродов. В результате чего происходит уменьшение емкости аккумуляторов и  короткое замыкание   разноименных пластин.

                    Характерными признаками   разрушения пластин  являются:

  • электролит делается мутным  и приобретает коричневую окраску из-за  высыпания активной массы; 

  • быстрое нарастание плотности электролита при заряде батареи;

  • резкое понижение емкости АКБ, что проявляется в небольшой продолжительности разряда аккумулятора, и как следствие сокращение времени работы электротехники.

   Скорость разрушения пластин  зависит от условий эксплуатации аккумуляторов.

                              Причинами разрушения пластин в аккумуляторах могут быть:

  • Увеличенная плотность электролита ( более 1300 кг/м3). Нельзя доливать электролит в аккумулятор — только дистиллированную воду.

  •  Повышение температуры аккумулятора выше 45 град.С. Если при заряде температура электролита поднялась выше 45 град.С, то зарядку необходимо прекратить  и дать остыть электролиту до температуры ниже 35град.С.  Затем продолжить заряд батареи.

  • Перезаряд аккумуляторной  батареи из-за неправильного подбора или настройки зарядного устройства.

  • Заливка не дистиллированной (водопроводной) воды в аккумуляторную батарею.    Этот процесс ускоряется при наличии в электролите таких вредных веществ, как хлор, железо и др.

  • Понижение уровня электролита ниже верхних торцов пластин.

  • Короткое замыкание АКБ.

  • Замерзание воды в аккумуляторной батарее. Электролит  плотностью 1,100г/см3 замерзает при температуре -7,7 град.С.Нельзя оставлять разряженную батарею  более 12 часов даже в теплом помещении.

  • Удары и вибрации, т.к. происходит стряхивание активной массы  свинца с решеток пластин.

  • Выпадение большого количества  активного вещества на дно аккумулятора, что приводит  к короткому замыканию пластин.

    Все эти причины  ведут к потере емкости и быстрому выходу аккумуляторной  батареи из строя.

Проблемы с аккумулятором — сульфатация АКБ | Как восстановить батарею

Как и любой товар, аккумуляторная батарея имеет свой срок службы. С течением времени, в процессе износа, она утрачивает часть своих основных эксплуатационных характеристик.

Иногда возникают такие моменты, когда аккумулятор автомобиля разрядился, попросту сел. Гаснут все электроприборы, и любые попытки запустить двигатель становятся тщетными. В такой ситуации, когда сел аккумулятор возникает логичный вопрос, а вообще как же завести машину? Можно попробовать завести автомобиль с буксира, либо с толчка. Метод достаточно прост – вас на автомобиле, либо толкают сочувствующие автомобилисты, либо тянут на буксировочном тросе для того чтобы с разгона можно было запустить двигатель. Однако данные методы не подходят автомобилям с автоматической коробкой передач.

Прикуриваем авто

Для любых автомобилей подойдёт метод «прикуривания». Для этого необходимо перекинуть провода от рабочего аккумулятора к нерабочему, чтобы используя энергию рабочего автомобиля завести свой не рабочий. Но, обязательно стоит помнить при «прикуривании» не допускается параллельное включение аккумуляторов. Разряженную батарею необходимо отключить.

Что делать, если аккумулятор подозрительно быстро разряжается? Для начала необходимо найти утечку энергии. Возможно, Вы просто забыли выключить габаритные огни или свет в салоне. Если это действительно так, то ничего страшного в этом нет – аккумулятор восстановит свой потенциал во время следующей поездки, но если он разряжается снова, то проблема скорее состоит в самом аккумуляторе, а точнее в сульфатации пластин аккумулятора.

Сульфатация – это покрытие пластин аккумулятора крупнокристаллическим сернокислым свинцом, похожим на белый налет. К сожалению, устранить можно только небольшую сульфатацию аккумулятора. Если этот процесс «запущен», то аккумулятор придется менять.

Тем не менее, если мы имеем дело с убитым или почти убитым аккумулятором, а задача стоит во чтобы то не стало раскачать аккумулятор подручными средствами, то, прежде всего,  стоит определить, какой «диагноз» у автомобильной батареи.

Основных причин выхода из строя аккумулятора может быть несколько:

  • Засульфатированность пластин — ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
  • Разрушение пластин — при зарядке электролит становится черным.
  • Замыкание пластин — электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется.
  • Перемёрзший аккумулятор — распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) — тут уже ничем не помочь.

При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Необходимо сделать промывку аккумулятора дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже не сделаете. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка. При промывке чаще всего замыкание пластин устраняется.

После промывки и извлечения всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к устранению сульфатации пластин. Специалисты рекомендуют проделать с аккумулятором следующую процедуру:

Чтобы устранить небольшую сульфатацию пластин аккумулятор полностью заряжают и доводят плотность электролита до 1,285 г/см3, доливая электролит чуть повышенной плотности, равной 1,4г/см3. Одновременно, не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 — 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора — 13.8-14.4 В.

Далее, уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными. Потом, доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.

После этого, разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0.5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Если ёмкость нашего аккумулятора ниже номинальной (4 ампер-часа), то необходимо повторить цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной, закрываем отверстия аккумулятора и все! Теперь мы имеем на руках полностью рабочий аккумулятор.

Не забывайте, что при подключении и отключении аккумуляторной батареи, есть определенный алгоритм действий: вначале отсоединяется минус, а затем плюс, а подключается плюс, а затем минус. Такая последовательность действий связана с тем, что прикручивая в обратном порядке, Вы можете случайно задеть корпус автомобиля ключом и произойдет короткое замыкание.

Еще одной возможной причиной разряда автомобильного аккумулятора является неправильно подключенная сигнализация. В этом случае необходимо обратится в автосервис.

Болезни аккумуляторов: сульфатация пластин, недозаряд, перезаряд АКБ — Пульсар Лимитед


Основными и наиболее часто встречающимися процессами, которые могут возникать в процессе эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ) и существенно сократить их ресурс, являются:

сульфатация, недозаряд, перезаряд или слишком глубокий разряд, металлизация сепараторов, заводнение

Эксперты солидарны с тем, что сульфатация является одной из главных причин сокращения срока службы АКБ и выхода ее из строя. Это явление происходит в результате хранения батареи в разряженном состоянии или без подзаряда, из-за недостаточного заряда и глубоких разрядов, слишком высокой плотности электролита или недостаточного его количества. Как результат, теряется плотное соединение активной массы пластин с решеткой, она становится рыхлой и осыпается. В результате этого необратимого процесса пластины батареи по существу разрушаются, аккумулятор быстро теряет емкость и выходит из строя. 

Негативным последствием недозаряда батареи является, как уже отмечено, сульфатация пластин. При перезаряде аккумулятора происходит повышенное разложение воды (диссоциация) и ее расход из-за протекания аномально больших токов, происходит усыхание батареи. Если батарея герметизирована, то долить воду нельзя, и последствия будут необратимы, аккумулятор теряет емкость и выходит из строя. Еще один результат перезаряда – ускорение электрохимических процессов в пластинах батареи, износ их активной массы, ее осыпание и деградация. Особенно, когда АКБ начинает кипеть и идет активное выделение газов. В результате – прогрессирующая потеря емкости батареи и выход ее из строя. Важно отметить, что в случае с герметизированными необслуживаемыми батареями (AGM и GEL типы) перезаряд, или зарядка аккумулятора слишком большим током при повышенном напряжении может привести к вспучиванию (вздутию) АКБ, после чего ей одна дорога – в утилизацию. Дело в том, что при таком усиленном (если не сказать жестоком) заряде внутри батареи выделяется слишком большое количество газов, которые не успевают рекомбинировать, а клапан – стравливать излишки этих газов в атмосферу. В результате корпус батареи распирает внутренним давлением, рвутся швы, деформируются пластины, и аккумулятор приказывает всем долго жить 🙁 Вот почему стоит особое внимание уделять правильному, качественному заряду аккумуляторов.

Причины недозаряда или перезаряда – в неправильном выборе зарядного устройства (ЗУ), его ошибочной настройке или неисправности. Например, ЗУ должно корректировать напряжение подзаряда при изменении температуры окружающей среды, иначе – недозаряд или перезаряд. Более того, если при повышении рабочей температуры напряжение заряда будет оставаться близким к максимальному значению, принятому для комфортных с точки зрения температуры условий (порядка 13,8 В), то батарея может выйти из строя очень быстро. Более подробно об обслуживании и правильном заряде аккумуляторов Вы можете прочитать в статье «Эксплуатация и обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов»

Глубокие повторяющиеся разряды также не добавляют АКБ «здоровья». Они приводят к разрушению активной массы пластин, вызывают ту же сульфатацию батареи. Поэтому следует позаботиться об обеспечении предельной степени разряда. Обычно эту величину устанавливают на уровне 1,8 В/элемент или 10,8 В на батарею 12 В (шесть элементов). Однако, стоит понимать, что глубоко разряжать промышленные свинцово-кислотные аккумуляторы вовсе не запрещено. Это делать можно, но важно помнить, что чем больше глубоких разрядов пережила АКБ, тем ближе она к своей «финишной прямой». Каждый вид аккумуляторов имеет свой циклический ресурс, т.е. определенное количество циклов разряда-заряда, в течение которых АКБ будет обеспечивать свои номинальные показатели (емкость, отдачу по токам и т.д.). Количество таких циклов напрямую зависит от отдаваемой при каждом из них емкости. Например, большинство AGM-аккумуляторов (наиболее распространенный на сегодня вид свинцовых АКБ) имеют ресурс порядка 200-250 циклов при 100% глубине разряда батареи. Для сравнения, наши аккумуляторы AGM нового поколения EverExceed обеспечивают не менее 600 циклов разряда такой же глубины, а наши Батареи типа OPzV вообще рекордсмены в этом плане – их ресурс порядка 1500 циклов!

Причиной металлизации сепараторов является осаждение освободившегося свинца в порах сепаратора при эксплуатации аккумуляторной батареи при высокой температуре или высокой плотности электролита. Это приводит к сокращению допустимых сроков хранения АКБ, а также к возможности возникновения коротких замыканий внутри батареи. 

Признаком заводнения аккумулятора является то, что он не заряжается (зарядный ток равен нулю). В электролите при этом плавают белые хлопья. Причина этого явления в том, что разряженный элемент слишком долго находился в электролите низкой плотности. При этом на положительной пластине АКБ образуется слой гидрата свинца, являющегося диэлектриком. Это необратимый процесс: восстановить такой элемент уже не удастся.

 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!


Почему «умирают» автомобильные аккумуляторы? | BATTERY-INDUSTRY.RU

Почему «умирают» автомобильные аккумуляторы?

11.10.12 | Рубрика: Обслуживание аккумулятора, Эксплуатация аккумуляторов. Просмотры: 35 006

Стиль и характер вождения, а не дефект аккумулятора зачастую является причиной его раннего отказа. Немецкий производитель автомобилей премиального класса сообщает, что 50% автомобильных аккумуляторов возвращенных по гарантии полностью работоспособны и не имеют никаких производственных дефектов. Недозаряд и неоптимальная температура эксплуатации, — вот наиболее распространенные причины отказа батарей. Автопроизводитель заявляет, что данная проблема наиболее актуальна для автомобилей повышенной комфортности.

Особенно сильно на техническом состоянии аккумуляторных батарей сказываются загрязнение электролита, работа и хранение при повышенной температуре электролита и низком его уровне, нарушение режимов заряда, заливка электролита повышенной плотности (это особенно часто бывает, если вместо дистиллированной воды для доводки уровня добавляют в аккумуляторы электролит). Перечисленные причины вызывают такие наиболее часто наблюдающиеся опасные неисправности батарей, как коррозия решеток положительных пластин, повышенный саморазряд, короткое замыкание разноименных пластин и сульфатация пластин. Kромe того, в процессе эксплуатации батарей происходят окисление полюсных штырей и наконечников, а также появление трещин в баке и крышках, вызывающих подтекание электролита.

Саморазряд аккумуляторной батареи при ее эксплуатации и хранении возникает вследствие образования в активной массе пластин местных токов. Местные токи появляются за счет возникновения электродвижущей силы между окислами активной массы и решеткой пластин. Кроме того, при длительном хранении электролит в аккумуляторе отстаивается и плотность электролита в нижних слоях становится больше, чем в верхних. Это приводит к появлению разности потенциалов и возникновению уравнительных токов на поверхности пластин. Нормальный саморазряд исправной батареи составляет 1-2% в сутки. Причинами повышенного саморазряда могут быть: загрязнение поверхности батареи, применение для доливки обычной (не дистиллированной) воды, содержащей щелочи и соли, попадание внутрь аккумуляторов металлических частиц и других веществ, способствующих образованию гальванических пар. Для устранения неисправности следует протереть поверхность батареи или заменить электролит, промыв внутреннюю поверхность бака.

Признаками короткого замыкания внутри аккумулятора являются «кипение» электролита и резкое падение напряжения; чаще всего оно вызывается осыпанием активной массы и разрушением сепараторов.

Сульфатация пластин заключается в том, что на пластинах образуется крупнокристаллический сернокислый свинец в виде белого налета. При этом увеличивается внутренне сопротивление аккумуляторов. Крупные кристаллы сульфата свинца закрывают поры активной массы, препятствуя проникновению электролита и формированию активной массы при заряде. Вследствие этого активная поверхность пластин уменьшается, вызывая снижение емкости батареи. Признаком сульфатации пластин является то, что при заряде батареи быстро повышаются напряжение и температура электролита и происходит бурное газовыделение (кипение), а плотность электролита повышается незначительно. При последующем разряде и особенно при включении стартера батарея быстро разряжается из-за малой емкости. Основные причины, вызывающие сульфатацию: разряд батареи ниже 10,2 В, оголение пластин вследствие понижения уровня электролита, длительное хранение батареи без подзарядки (особенно разряженной), большая плотность электролита, продолжительное пользование стартером при пуске.

Небольшая сульфатация пластин может быть устранена проведением одного или нескольких циклов «заряд — разряд». Для этого аккумуляторную батарею необходимо полностью зарядить и довести плотность электролита в ней до нормальной величины (1.285 см?) путем доливания электролита плотностью 1,4 г/см? или дистиллированной воды. Затем разрядить батарею через лампу током силой 4-5 А до напряжения 10,2 В. Окисление полюсных штырей приводит к увеличению сопротивления во внешней цепи и даже к прекращению тока. Для устранения неисправности нужно снять со штырей наконечники проводов (клеммы), зачистить штыри и клеммы и укрепить последние на штырях. После этого штыри и клеммы снаружи надо смазать тонким слоем технического вазелина.

Подтекание электролита через трещины бака обнаруживают осмотром. При вынужденной временной эксплуатации батареи с этой неисправностью необходимо периодически добавлять в неисправное отделение бака электролит, а не дистиллированную воду.

В зависимости от режима эксплуатации и качества обслуживания батареи срок службы их составляет от 2-х до 10 лет. Для увеличения срока службы их нужно поддерживать в чистоте и заряженном состоянии. Во время заряда в результате химической реакции выделяются газы, значительно повышающие давление внутри аккумуляторов. Поэтому вентиляционные отверстия в пробках нужно постоянно прочищать топкой проволокой. Учитывая, что при работе батареи образуется гремучий газ (смесь водорода с кислородом), нельзя осматривать батарею с открытым огнем во избежание взрыва.

Периодически необходимо зачищать штыри и клеммы проводов. Через 10 тыс. км пробега проверять уровень электролита через заливные отверстия аккумуляторов. При понижении уровня следует долить дистиллированную воду, а не электролит, так как в процессе работы батареи вода в электролите разлагается и испаряется, а кислота остается.

Периодически проверяют плотность электролита с целью определения степени заряженности аккумуляторной батареи. Для этого наконечник ареометра опускают в наливное отверстие аккумулятора, засасывают электролит с помощью резиновой груши и по делениям поплавка ареометра, определяют величину плотности электролита.

Глубокий разряд и длительное пребывание в таком состоянии, а также опасное снижение уровня электролита приводят к необратимой сульфатации. Опасен также перезаряд, что может привести к выкипанию воды и деформации пластин.

По возможности исключите перегрузку батареи, особенно при зимнем запуске двигателя. Включайте стартер с некоторыми промежутками, давая аккумулятору немного «отдохнуть». Если после двух-трех попыток длительностью до 10 секунд двигатель не запустился, ищите причину проблемы, а не «убивайте» полностью АКБ. В момент пуска желательно выключить сцепление, освободив таким образом стартер от ненужного вращения валов и шестерен КПП с ее холодным вязким маслом. Зимой полезно прикрыть аккумулятор теплосберегающим чехлом, к тому же летом перегрев батареи недопустим. Поэтому автопроизводители используют всесезонные — негерметичные чехлы типа SHUBA. Такая конструкция термочехла обеспечивает защиту АКБ от быстрого остывания и перегрева, да и взрывобезопасность не пострадает:

Если нет штатного вольтметра, установите простой индикатор повышенного и пониженного напряжения в бортовой сети. Избегайте короткого замыкания клемм батареи.

В случае понижения уровня электролита доливайте только дистиллированную воду.

Для длительного хранения АКБ в зимнее время ее нужно снять с автомобиля, полностью зарядить и хранить в сухом месте при температуре не выше 0° С и не ниже -30° С, имея в виду, что чем ниже температура электролита, тем меньше саморазряд. Через каждые три месяца батарею необходимо подзаряжать для восстановления емкости, потерянной при саморазряде. При хранении батареи непосредственно на автомобиле необходимо отсоединить провода от полюсных штырей (если отсутствует специальный выключатель). Следует помнить, что температура замерзания электролита плотностью 1,1 г/см? минус 7° С, плотностью 1,22 г/см? минут 37° С и плотностью 1,31 г/см? минус 56° С.

Ну и на конец для тех, кто не хочет, что бы аккумулятор служил долго верой и правдой способы убить батарею.

1 способ: заряд током чрезмерно большой силы, превышающий нормальный в несколько раз. От большого тока электролит перегревается, электроды коробятся, разрушаются сепараторы, осыпается активная масса и т. п. Такого эффекта обычно можно добиться при форсированных режимах заряда с использованием мощных зарядных устройств при неконтролируемом заряде.

2 способ: запредельный разряд стартерными токами до такой степени, что якорь стартера перестает проворачиваться. Такие глубокие разряды приводят к тому, что пластины очень быстро коробятся, осыпаются и батарея выходит из строя.

3 способ: не проявлять внимания к уровню напряжения бортовой сети. Заниженное напряжение приведет к тому, что батарея медленно, но уверено умрет. При постоянной разряженности понижается плотность электролита, а это ведет к снижению основных характеристик аккумулятора.

4 способ: повышенное напряжение автомобиля приведет к систематическому перезаряду, снизится уровень электролита, повысится его плотность. В этом случае сульфатация электродов обеспечена, обнаженные электроды быстро корродируют, активная масса набухает, выкрашивается, осыпается. Батарея быстро снижает емкость, электролит становится мутным. Аккумулятор приходит в негодность.

5 способ: загрязнение электролита посторонними веществами. То есть ни при каких обстоятельствах не протирайте батарею чистой тряпкой, смоченной в нашатырном спирте или растворе кальцинированной соды.

6 способ: добавляйте в электролит не дистиллированную воду, а просто чистую. Электроды выходят из строя, а батарея благополучно прекратила свою службу.

7 способ: перегрев батареи. При повышении температуры электролита выше +35° С активизируются процессы износа электродов, а если температура повышается еще больше, то ресурс аккумулятора сокращается очень быстро.

8 способ: заморозить вашу батарею на морозе, но перед этим разрядить стартером до предела или залить воду и не дать размешаться с электролитом.

9 способ: короткое замыкание может вывести аккумулятор полностью, если вы неосторожно работаете с инструментом.

Метки:: SHUBA, автомобильный аккумулятор, зарядка аккумулятора, защита аккумулятора, концентрация электролита, перегрев аккумулятора, саморазряд аккумулятора, срок службы аккумулятора, сульфатация пластин, температура электролита, термочехол аккумулятора, утепление аккумулятора, шуба аккумулятора

Что такое сульфатация пластин аккумулятора: причины и последствия

Рано или поздно любой автовладелец сталкивается с такой проблемой, как сульфатация пластин аккумулятора. Давайте разберемся, что же это такое, почему это происходит с аккумулятором и к чему это может привести.

Любые аккумуляторные батареи работают по принципу двойной сульфатации. Дело в том, что при разряде батареи пластины взаимодействуют с электролитом, в результате это ведет к падению плотности электролита. А при зарядке батареи в пластинах аккумулятора происходят обратные процессы, что ведет к повышению удельной плотности электролита. На сульфатацию пластин аккумулятора автомобиля вам укажет повышенное напряжение аккумулятора в начале разряда, а также обильное газовыделение.

Причины сульсификации

К сульфатации пластин вашего аккумулятора чаще всего могут привести следующие причины: разряженное состояние аккумулятора, слишком высокая температура или ее частые колебания, слишком низкое разрядное напряжение, а также чересчур большие разрядные токи. Очень важно соблюдать температурный режим и не допускать перегрева пластин аккумулятора. Потому что при ней процессы сульфатации и обратный процесс происходят быстрее. Но особенно опасны частые колебания температуры хранения пластин аккумулятора, потому как химические реакции со временем будут происходить неравномерно, что приведет к быстрому износу и порче аккумулятора. Для предотвращения сульфатации пластин аккумулятора, лучше не эксплуатировать их в режиме заряд-разряд выше, чем на 75-80% от номинала емкости аккумулятора. Это позволит аккумуляторной батарее быстрее восстановить емкость и перейти в режим заряда. Очень опасно оставлять свинцовый аккумулятор в постоянном разряженном состоянии, так как это способствует началу процессов сульфатации в его пластинах.

Последствия сульфатации

Объем пластин вашего аккумулятора сильно увеличивается. Дело в том, что при сульфатации сами пластины вашего аккумулятора занимают гораздо больший объем в емкости, чем в обычном заряженном состоянии. Сама пористость пластин его уменьшается, а их толщина, наоборот, увеличивается. Все это может привести к деформации и разрушению пластин. Засульфатированная батарея быстро разряжается и в некоторых сложных случаях даже может его привести к деформации корпуса самого вашего аккумулятора.

Емкость аккумулятора постепенно уменьшается. Химические процессы, происходящие в аккумуляторе при его сульфатации, постепенно сокращают площадь самой поверхности его пластин, обязательно покрытую активными веществами. И поэтому емкость такого аккумулятора постепенно сокращается.

Внутреннее сопротивление самого аккумулятора растет. В результате падает напряжение на вашем аккумуляторе при попытке его разрядить и зарядить, а также сам аккумулятор гораздо быстрее перегревается и сульфатируется.

Поэтому, чтобы не допустить и максимально отсрочить наступление сульфатации пластин аккумулятора, соблюдайте правила его эксплуатации и аккумулятор прослужит вам очень долго!

Разрушение электродов

Для предотвращения ускоренной коррозии токоотводов положительных электродов необходимо избегать частых и длительных перезарядов аккумуляторных батарей и не допускать зарядного напряжения генератора на машине выше 2,4 В на один аккумулятор батареи, соблюдать требуемую плотность электролита и правила заряда аккумуляторов, следить за чистотой электролита, не допуская вредных примесей в нем. Хранить заряженные аккумуляторные батареи с электролитом рекомендуется в прохладных помещениях по возможности при постоянной температуре.

Аккумуляторные батареи, имеющие разрушенные электроды, для дальнейшей эксплуатации непригодны и должны быть заменены.

Оплывание активной массы может происходить как за некачественного изготовления пластин (излишний слой пасты, неправильный режим сушки и др.), так и из-за неправильной эксплуатации аккумуляторов. Во время работы аккумуляторной батареи активная масса в положительных электродах при заряде и разряде постоянно изменяет свой объем, сцепление частичек активной массы между собой ослабевает, в результате чего они выкрашиваются. Выкрашивание частиц активной массы ускоряется, если аккумуляторную батарею будут систематически перезаряжать большим током, а при эксплуатации на автомобиле подвергать резким механическим толчкам.

При длительных перезарядах оплывание активной массы еще более усиливается, так как перезаряд сопровождается разложением воды с выделением кислорода на положительном электроде и водорода на отрицательном. Выделяющиеся пузырьки газов повышают давление внутри пор активной массы, вызывая ее разрыхление и выпадение. Помимо этого, выделяющийся на поверхности положительного электрода кислород окисляет материал токоотвода и разрушает его. Активная масса положительных электродов ввиду ее меньшей механической прочности при перезаряде разрушается гораздо быстрее, чем активная масса отрицательных электродов.

Внешними признаками оплывания активной массы положительного электрода являются: резкое снижение емкости батарей; малая продолжительность ее разряда и быстрый рост плотности электролита при заряде. Кроме того, электролит становится мутным и приобретает коричневую окраску за счет взвешенных частиц положительной активной массы.

Коробление электродов наступает в результате чрезмерно большой силы зарядного или разрядного тока, нарушения правил пуска двигателя стартером, повышенной температуры электролита и других факторов. При таких условиях эксплуатации активная масса электродов используется неравномерно как по площади, так 5 по толщине и, следовательно, неправильно изменяет свой объем. Положительные электроды подвержены дроблению в большей степени, чем отрицательные. По этой причине происходит разрыв рамок и жилок токоотводов и выпадение активной массы. Уменьшение количества активной массы приводит к снижению емкостных характеристик аккумуляторных батарей. Коробление электродов выражается в продольном прогибе электродов (со стрелой прогиба до 3—4 см). Коробленые электроды подлежат замене.

Отрыв электродов от мостика блока происходит обычно в результате плохого качества пайки электродов к мостику при сборке аккумуляторной батареи, в случае когда электроды в аккумуляторе не опираются на призмы моноблока, а также из-за плохого крепления аккумуляторной батареи в месте установки на автомобиле. Аккумуляторная батарея, имеющая этот дефект, имеет пониженную емкость и не может обеспечить гарантированную работу стартера при пуске двигателя. Оторванные электроды необходимо припаять к мостику блока.

Источники повреждений аккумуляторных батарей | Аккумуляторные батареи

Страница 15 из 26

5. Источники повреждений

Чаще всего источниками повреждений батарей являются:
Перезаряд. Перезаряд вызывает чрезмерное газообразование,  разрушающее  активный  материал   пластин,  в особенности положительных. Оползая вниз в промежутках между сепараторами и пластинами, этот материал оседает на дне сосуда в виде тонкого коричневого осадка. Перезаряд повышает также температуру батареи, которая может вырасти до такой степени, что она становится разрушительной как для пластин, так и для сепараторов. Отдельные случаи коробления пластин также могут быть отнесены за счет перезаряда, хотя последний и не является единственной причиной коробления.
Перезаряд, сопровождаемый чрезмерным выделением газов, вызывает бесполезную потерю воды, требуя постоянного наблюдения за тем, чтобы электролит поддерживался в элементе на должном уровне. Периодический перезаряд действует благоприятно, но когда он становится обычным, он уменьшает срок службы батареи.
Недозаряд. Постоянный недозаряд батареи вызывает постепенную порчу элементов. Это обнаруживается благодаря прогрессирующему уменьшению удельного веса и несколько более светлой окраске пластин. Материал, осаждающийся на дне сосуда при систематической недозарядке, представляет собой обычно тонкий белый порошок, состоящий главным образом из сульфатасвинца. Часть этого вещества осаждается всякий раз, когда элемент заряжается вновь. Последствие систематического недозаряда обычно состоит в том, что один или несколько элементов истощаются раньше других и в ряде случаев  могут вывести из строя и эти последние. Если это случилось, то наилучшим средством явится заряд батареи, продолжающийся до тех пор, пока все элементы снова будут доведены до нормального состояния. Недостаточный заряд является одной из самых обычных причин коробления пластин. Сульфат свинца занимает больший объем, чем основной материал, и избыток его вызывает деформацию пластин.
Коррозия зажимов. Корродированные зажимы часто препятствуют достаточной отдаче тока батареей. Причиной этого являются продукты коррозии, отлагающиеся слоем между зажимом и зажатым соединением и не проводящие электрического тока. Образовавшаяся планка обыкновенно не мешает заряду батарей или использованию их для горения лампочек автомобиля, но она оказывает очень большое сопротивление при прохождении сильных токов, требуемых в период пуска. Продукты коррозии должны быть удалены промывкой соответствующих частей разбавленным раствором аммиака для нейтрализации кислоты с последующей смазкой вазелином.
Треснувшие или разбитые сосуды. Треснувшие или разбитые баки закрытых батарей обычно узнаются по утечке электролита через ящик или же, если трещина мала, то по повышенному сравнительно с другими элементами количеству воды, которое периодически приходится добавлять в них. В этом случае электролит элемента все более разбавляется водой, что приводит к уменьшению емкости элемента. Течь баков в конечном итоге приводит к разрушению деревянного ящика, в котором помещены элементы. Как только в баке обнаружено повреждение, его следует сменить и в конце полного заряда довести удельный вес электролита в батарее до требующейся нормы.
Трещины в перегородках между элементами в батареях, заключенных в моноблоки из  пластмассы, обусловливают постенный разряд одного или двух элементов, утечка тока в этом случае происходит через электролит. Это чаше всего наблюдается у батарей, проработавших 18 мес. и больше.
Первым симптомом такого повреждения обычно является неспособность батареи держать заряд и различие в степени заряда отдельных элементов. Моноблоки, имеющие трещины, должны быть заменены.
Короткие замыкания. Короткие замыкания внутри элемента могут возникнуть в результате повреждения одного или нескольких сепараторов между положительными и отрицательными пластинами при накоплении осадка на дне сосуда или, вредких случаях, благодаря образованию над верхушками сепараторов древовидных наростов (дендритов) свинца, которые могут вызывать соединение отрицательных пластин с положительными. Дендриты могут получиться в результате двух причин: 1) частицы массы, поднятые газами во время заряда, осаждаются на верхних кромках пластин и образуют мостики поверх сепараторов; 2) наросты могут вызываться также присутствием в материале решеток некоторых примесей, например, кадмия, способствующих образованию этих наростов в боковой и нижней части элемента.
Решетки из чистого свинца также имеют тенденцию к образованию древовидных наростов в направлении от отрицательных пластин к положительным. Присутствие сурьмы в материале решетки нейтрализует эту тенденцию.
Если сепараторы становятся более тонкими и в них образуются отверстия, то для выяснения причин износа их следует высушить. Если после высушивания сепараторы приобретут серебристый оттенок, то причиной неисправности является марганец.
Признаки короткого замыкания внутри батарей; а) непрерывное уменьшение удельного веса, несмотря на то, что батарея получает нормальный заряд; 6) быстрая потеря емкости после полного заряда; в) низкое напряжение в разомкнутой цепи.
Для исправления повреждения необходимо разобрать элементы, удалить накопившийся на дне сосуда осадок и заменить негодные сепараторы новыми. Осадок на дне сосуда является металлическим проводником, и если его накопилось столько, что он  достает до края пластин, то неизбежно короткое замыкание.
Изношенные пластины. Изношенные пластины обычно узнаются по заметному уменьшению емкости батареи, несмотря на то, что она получает нормальную зарядку. Если концентрация раствора в элементах быстро поднимается до своей нормальной величины при заряде элементов и в то же время при разряде можно получить лишь небольшую емкость, то ясно, что батарея изношена. Это может быть или следствием возврата  или же плохого качества материала, употребленного на изготовление пластин. Здесь нет других средств, кроме смены пластин.
Пониженный уровень электролита. Если уровень электролита в течение продолжительного времени остается ниже верхней части пластин, то возникает ненормальное сульфатирование (рис. 5.1), искривляющее пластины. Это является обычно результатом небрежности в добавлении воды для возмещения потерь ее путем испарения. Если только это вредное действие не зашло слишком далеко, то достаточно наполнить элементы водой до требуемого уровня и предоставить батарее продолжать ее нормальную работу.
Ни при каких обстоятельствах не следует добавлять электролит, если только заведомо не известно, что имели место потери электролита из элемента. Во всяком случае кислота, добавляемая в элементы должна быть разбавленной. После  доливки электролита следует  включить на  заряд;   концентрация электролита должна быть доведена до нормы ранее окончания заряда.


Рис. 5.1. Искривленные пластины
Замерзание. В некоторых случаях замерзание может стать весьма гибельным для пластин, однако все же нельзя считать, что оно непременно должно повредить батарею. При замерзании кристаллы воды выделяются из электролита. Они производят некоторое расширение активного материала пластин, особенно тогда, когда поры пластин закупорены сульфатом свинца, образовавшимся в результате продолжительного стояния батареи в разряженном состоянии. Пластины при этом могут искривиться, а активный материал выпасть из решетки. Опыты с небольшими пластинами, заряженными полностью и доведенными до температуры ниже криогидратной точки, при которой вся масса электролита переходит в твердое состояние, не показали никакого вредного действия на пластины. Однако в обычных условиях замерзание возможно только в разряженных батареях; в этом случае замерзание электролита может вызвать разрушение пластин.
Загрязнения электролита. Загрязнения в электролите могут получиться или от примесей, которые первоначально имелись в серной кислоте или пластинах, или же они появляются позже случайно, например, при пользовании не вполне чистой водой для возмещения ее потерь через испарение или при заряде. Аккумуляторные батареи в особенности чувствительны к некоторым видам загрязнений. Самой обычной металлической примесью в электролите аккумуляторных батарей является железо. Оно вызывает разряд пластин, окисляясь до окисного состояния у положительных пластин и восстанавливаясь до закисного состояния у отрицательных. В течение этого процесса железо переносится от одной пластины к другой, но не отлагается ни на одном из электродов. Если только количество примесей в электролите не слишком значительно, они обычно могут быть удалены, если вылить электролит из всех элементов и сполоснуть их дистиллированной водой, которую также нужно вылить. После этого элементы заполняются свежим разбавленным электролитом, который затем, в конце полной зарядки, приводится к требующемуся удельному весу.

Рис. 5.2. Выкрашивание активной массы  положительной пластины в результате неправильной намазки
Выкрашивание активного материала. Одним из дефектов пластин является выкрашивание из них частей активного материала, как это показано на рис.5.2. Это явление, наблюдаемое очень часто у положительных пластин, но встречающееся также и у отрицательных, может быть вызвано различными причинами. из которых наиболее обычны следующие: активный материал не имеет достаточно хорошего контакта с решеткой; пластина была слишком густо намазана пастой и поверхность ее была вздута образовавшимися во время заряда газами; активный материал был слишком жестким и потрескался, когда пластина высыхала или же после формирования; активный материал растрескался вследствие чрезмерной сульфатации. В большинстве случаев причина повреждения лежит в самой пластине. Единственно надежным выходом из положения является замена испорченных пластин другими, более высокого качества.
Сульфатация. Слово «сульфатация» применялось в различных смыслах, что приводило к некоторой путанице. Вообще говоря, оно означает образование сульфата свинца на поверхности и в порах активного материала пластин. Образование сульфата является естественной частью процесса разряда. Этот сульфат тонко кристалличен и легко восстанавливается зарядным током. Сульфатация в этом смысле, составляя необходимую часть работы батареи, не является источником повреждения.
Но свинцовый сульфат может образоваться также и в результате местного действия или саморазряда пластин. Сульфатация может быть также вызвана паразитными токами или действием кислотного раствора на материалы пластин. Интенсивность, с которой протекает сульфатация, в этом случае зависит от концентрации и температуры электролита. Будет ошибкой добавлять кислоту в элемент, если только к концу заряда не установлена действительная необходимость такой добавки; в противном случае удельный вес в конце заряда становится ненормально высоким, и тогда можно ожидать лишь усиления сульфатации. При должном внимании сульфат свинца, образующийся в результате местных реакций, легко устраняется действием зарядного тока, несмотря на то, что его кристаллы, по всей вероятности, более крупные, чем те, которые образуются в результате разряда батареи. Некоторые из примесей в электролите увеличивают скорость сульфатации пластин.
Третье и возможно наиболее распространенное значение термина «сульфатация» применяется в случае образования больших кристаллов и даже корки сульфата свинца; такая сульфатация является результатом небрежности или неправильного ухода за батареей. Чрезмерное сульфатирование этого рода трудно устраняется и может испортить пластины (рис. 5.3).
Когда поры пластин закупориваются сульфатом, активный материал может .быть выдавлен из решеток, а пластины при этом искривляются. Активный материал положительных пластин, подвергшихся сульфатации, часто приобретает светлую окраску, причем появляются белые пятна сульфата. Однако окраска не всегда является надежным признаком. Она может быть совсем темной, и о наличии избытка сульфата можно узнать лишь по жесткой шероховатой поверхности и по своеобразному ощущению при растирании материала между пальцами, сходному с аналогичным ощущением от песка. Сульфатированные отрицательные пластины также жестки, расширены и песчанисты. Они не дают ясной металлической черты, если по прочертить ножом. Сульфатация этого рода является результатом небрежности, например: а) или батарея стояла в течение значительного времени в разряженном состоянии; б) или не делались исправления, хотя наличие повреждения внутри элементов было очевидным; в) или элементы наполнялись электролитом, когда требовалась доливка кодой; г) или батарея работала при чрезмерно высоких температурах; д) или, наконец, батарея систематически недозаряжалась. Чрезмерного сульфатирования можно избежать при надлежащем внимании к делу, и, несомненно, склонность свинцовых батарей к сульфатированию сильно преувеличивается благодаря неправильному их «лечению», которое в действительности часто лишь усиливает повреждение.
Когда батарея стоит в разряженном состоянии, то сульфат как будто бы твердеет и становится более плотным. Полагали, что здесь происходят молекулярные изменения, но для этого не найдено прямого подтверждения. Кристаллы сульфата растут, сильно расширяя активный материал, и в этом состоянии их крайне трудно восстановить зарядным током. Так как сульфат свинца трудно растворим в сернокислотном электролите и его растворимость возрастает с повышением температуры, то температурные колебания, которым подвергается батарея в период бездействия, могут играть значительную роль в образовании этого твердого сульфата.

Рис. 5.3. Сульфатация верхней части отрицательной пластины показывает влияние слишком низкого уровня электролита
Когда температура батареи возрастает хотя бы слегка, то небольшие кристаллы сульфата свинца растворяются. Когда же температура снова падает, свинцовый сульфат медленно выкристаллизовывается, при этом некоторые из кристаллов, без сомнения увеличивают свои начальные размеры; кроме того, росту кристаллов, как это хорошо известно, способствует медленная кристаллизация. В результате таких температурных изменений крупные кристаллы вырастают за счет более мелких. Рис. 5.4 изображает разрезы положительных и отрицательных пластин, которые стояли в разряженном состоянии в течение двух лет. Пластины увеличены для того, чтобы показать образовавшиеся кристаллы. У положительной пластины кристаллы крупнее, чем у отрицательной; это, вероятно, произошло оттого, что они росли более медленно. Части активного материала были при этом вытеснены, положительная решетка лопнула.

Рис. 5.4. Последствия чрезмерной сульфитации пластин, находившихся в течение двух лет в разряженном состоянии.
а — трещина в решетке положительной пластины; б — выпадение активной массы из решетки отрицательной пластины; в—увеличенное изображение кристаллов сульфата на положительной пластине; г — увеличенное изображение кристаллов сульфата на отрицательной пластине.
Для исправления сульфатированных  пластин предлагались различные средства.  Однако  самым  простым и действенным средством в таком случае будет следующая обработка: выливают  электролит из элемента и наполняют его водой; после того как батарея простоит так около часа, ее можно начать заряжать слабым током при условии, что напряжение на зажимах элементов вначале будет меньше 2,3 в на элемент. Сопротивление батареи  вначале будет высоким и, следовательно, ток очень слабым, но если напряжение на зажимах будет поддерживаться постоянным, то сила тока будет возрастать с одновременным уменьшением количества сульфата. В этих условиях ток будет использоваться в той мере, в какой элементы способны подвергаться заряду; процесс будет становиться более или менее автоматическим, нужно только следить за температурой и выключать батарею или ослаблять ток, как только температура достигает 43° С.  Заряд можно производить также методом постоянной силы тока, но при условии малой его величины. По мере заряда элементов налитая в них вода превращается в раствор серной кислоты и становится возможным вести наблюдения за возрастанием удельного веса. Если конечный удельный вес после продолжительного заряда остается неизменным, не достигая, однако, требуемой величины, то следует добавить электролит. Нередко случается, что удельный вес электролита после заряда в чистой воде поднимается выше нормального, например, до 1,30; это служит явным доказательством того, что в свое время в элементы добавлялась кислота тогда, когда этого не следовало делать и когда они нуждались только в воде.
Коррозия решетки. Это явление наблюдается у положительных пластин. Повреждение начинается с того, что вдоль ребер решетки появляются полосы сульфата. Активный материал изолируется от решетки и не может быть заряжен. Это явление может быть результатом усадки активного материала при высыхании пасты, если неправильно был рассчитан ее состав, или же может быть вызвано действием органических веществ, или же некоторых кислот, присутствующих в виде примесей в электролите. Таковы, например азотная, соляная и уксусная кислоты. В таких условиях пластины не могут удовлетворительно работать и должны быть заменены новыми. Коррозия, признаками которой являются хрупкие решетки с размягченным материалом у положительных пластин и грубым песчанистым – у отрицательных, объясняется чрезмерно высокой плотностью электролита или же повышенной температурой, превосходящей допустимую.
В худших случаях наступает формирование решетки. Она частично превращается в двуокись свинца и становится весьма хрупкой; активный материал остается совершенно разряженным, и пластина распадается на куски.
Перемена полярности. Перемена полярности может быть вызвана переразрядом элемента, обладающего недостаточной емкостью и соединенного с другими элементами большей емкости и более полно заряженными; вообще, однако, она является результатом заряда батареи в ошибочном направлении, причем в этом случае полярность изменяется во всех элементах. После такого заряда активный материал становится на ощупь грубым. Пластина, частично переполюсованная, содержит как положительную, так и отрицательную активную массу и подвержена сильному местному саморазряду. Иногда перемена полярности отрицательных поверхностных пластин используется для того, чтобы восстановить их емкость. Губчатый свинец этих пластин с течением времени сжимается и твердеет, причем пластина теряет значительную часть своей емкости. Обратив ее в положительную и затем снова восстановив ее в отрицательную, можно в значительной степени увеличить емкость пластины. Перемена полярности в элементах с пастированными пластинами нежелательна.
Рост положительных пластин. Положительные поверхностные пластины в процессе работы постепенно теряют активный материал, одновременно с чем идет образование нового активного материала. Если этот процесс протекает на поверхности пластины беспорядочно, то так как двуокись свинца занимает больший объем, чем свинец, из которого она образуется, это вызывает рост и искривление пластин. Другой причиной роста считают сжатие, которому подвергаются свинцовые листы, когда они прокатываются. Встречаются пластины, выросшие на несколько сантиметров в длину и несколько меньше в ширину.
Усадка отрицательных пластин. Поверхность отрицательных пластин в течение процесса заряда и разряда находится в состоянии непрерывного изменения, в результате которого губчатый свинец затвердевает и сжимается. Это имеет следствием уменьшение емкости. Чтобы противодействовать сжатию, в пасту отрицательных пластин во время их изготовления добавляют расширители. Активный материал поверхностных пластин также подвергается усадке, теряя емкость. Предложен был ряд рецептов для того, чтобы задержать этот процесс, в том числе пользуются иногда и переменой полярности, как об этом уже сказано выше.

Наиболее распространенные ошибки при работе со свинцово-кислотными аккумуляторами

Каждый раз, когда вы совершаете покупку, лучше всего понимать все тонкости вашего нового продукта . Но давайте будем честными — сидеть и читать руководство или проводить исследования не всегда является главным пунктом в вашем списке дел. Итак, мы сузили то, что вам нужно знать здесь. Если вы новичок в использовании свинцово-кислотных аккумуляторов или просто ищете более эффективные способы поддержания их производительности, помните об этих четырех простых вещах.

1.

Недостаточный заряд

Недостаточный заряд происходит, когда батарея не может восстановиться до полного заряда после ее использования.  Достаточно просто, верно? Но если делать это постоянно или даже просто хранить аккумулятор с частичным зарядом, это может привести к сульфатации. (Спойлер: сульфатация вредна.)

Сульфатация — это образование сульфата свинца на пластинах батареи, что снижает ее производительность. Сульфатация также может привести к преждевременному выходу батареи из строя.

Наконечники Pro:

  • Лучший способ предотвратить это — полностью зарядить аккумулятор после использования и перед хранением.
  • Вы также должны подзаряжать батарею каждые несколько недель, если батарея будет храниться в течение длительного периода времени.

 

2. Перезарядка

Хотя вы, конечно, не хотите, чтобы ваша батарея находилась в состоянии недозаряда, перезарядка так же плоха.  Емкость для непрерывной зарядки:

  • вызвать коррозию положительных пластин аккумулятора
  • вызывают повышенный расход воды
  • допускают даже чрезмерные температуры, вызывающие повреждение внутри батареи.

Непрерывный нагрев от перезарядки может вывести аккумулятор из строя всего за несколько часов .

Совет для профессионалов: хорошее эмпирическое правило, помогающее избежать ловушки перезарядки, заключается в том, чтобы заряжать аккумулятор после каждого разряда на 50% от его полной емкости.

Если аккумулятор будет храниться в течение месяца или более, перед хранением его следует зарядить до полной емкости, а затем заряжать в течение всего времени хранения. Каждые несколько недель должно быть хорошо.Вы также можете рассмотреть возможность использования зарядного устройства.

Подзарядное устройство предназначено для медленной зарядки аккумулятора в течение определенного периода времени без его перезарядки . Некоторые зарядные устройства могут быть безопасно подключены к аккумулятору в течение нескольких дней, в то время как другие рассчитаны на то, чтобы оставаться подключенными в течение нескольких месяцев.

 

3. Подводка

Поскольку вода теряется во время процесса зарядки, может произойти повреждение, если эта вода не будет восполнена.

Если уровень электролита упадет ниже верха пластин, повреждение может быть непоправимым.Вам следует часто проверять уровень воды в аккумуляторах и по мере необходимости доливать в них дистиллированную воду. При поливе батарея может вызвать необратимую сульфатацию.

Профессиональный совет:  лучший способ избежать этого — воздерживаться от перезарядки и проверять уровень воды. Чем больше аккумулятор используется и заряжается, тем чаще вам нужно будет проверять уровень электролита.

Имейте в виду, более жаркий климат также увеличивает истощение запасов воды. Перед добавлением воды в элементы убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен.

 

4. Переувлажнение

В вашей батарее может быть не только слишком мало воды для нормальной работы, но и слишком много. Чрезмерное увлажнение может привести к разбавлению электролитов, что приведет к снижению уровня производительности батареи.

Совет для профессионалов: нормальный уровень жидкости примерно на ½ дюйма выше верхней части пластин или чуть ниже нижней части вентиляционного отверстия. Если вы проверили уровень жидкости и уровень воды достаточен, не доливайте ее.

Давайте быстро разрушим мифы:  распространено мнение, что снижение зарядного напряжения до 13 вольт или ниже уменьшит необходимость проверять уровень воды так часто.

Это действительно так, но это также может привести к расслоению аккумулятора, в результате чего аккумуляторная кислота отделяется от электролитов и скапливается на дне аккумулятора. Это приводит к сульфатации, что, как упоминалось ранее, приводит к снижению производительности батареи и сокращению срока службы.

Итак, что все это значит?

Проблемы, связанные с чрезмерной и недостаточной зарядкой, а также чрезмерным и недостаточным поливом, могут быть тонкой гранью. Это на самом деле просто о том, чтобы найти золотую середину.

Большинство производителей аккумуляторов предоставляют список рекомендаций, которые облегчат уход за свинцово-кислотным аккумулятором и его техническое обслуживание. Мы лучше, чем кто-либо, знаем, что на поддержание надлежащего заряда и надлежащего уровня электролита может влиять множество факторов. Если вы можете вспомнить только одно, вспомните температуру — это один из важнейших факторов.

  • Чем теплее окружающая среда, тем чаще хранимая батарея нуждается в подзарядке, а также в проверке уровня воды.
  • Чем прохладнее окружающая среда, тем больше времени вы можете пропустить между зарядкой и дозаправкой водой.

Ознакомление с рекомендациями производителя поможет вам продлить срок службы батареи. Если вам нужны разъяснения или есть какие-либо вопросы, позвоните экспертам NEB; мы здесь, чтобы помочь, в конце концов.

Что убивает срок службы батареи?

Важно поддерживать аккумуляторы, которые обеспечивают работу ваших машин и транспортных средств. Вы уже знаете, что правильные методы зарядки имеют важное значение, когда дело доходит до обслуживания батареи, но знаете ли вы, что вещи убивают вашу батарею?

Независимо от того, используете ли вы аккумуляторы AGM или заливные, существуют надежные способы сократить срок службы вашего аккумулятора, независимо от того, какой тип вы используете. Просто избегая многих из этих действий, вы можете продлить жизнь своей батарее.

Перезарядка

Зарядка аккумулятора выше 100 % может нарушить целостность аккумулятора и сократить срок его службы. Перезарядка или непрерывная зарядка может:

  • Вызывает коррозию положительных пластин аккумулятора
  • Увеличение потребления воды аккумулятором
  • Повышение внутренней температуры, что может привести к тепловому повреждению, не подлежащему ремонту

Различные типы батарей могут быть более чувствительными к перезарядке и подвергаться различным видам повреждений.Герметичные свинцово-кислотные (SLA) и гелевые аккумуляторы, например, особенно подвержены повреждениям при перезарядке, поскольку любую потерянную воду невозможно восполнить. При перезарядке свинцово-кислотных аккумуляторов электролитная вода распадается на кислород и газообразный водород, что снижает уровень электролита в аккумуляторах. Это приводит к увеличению концентрации серной кислоты в электролите, что затем повреждает пластины аккумулятора и сокращает срок службы аккумулятора.

Недостаточный заряд

Как чрезмерная, так и недостаточная зарядка аккумулятора могут привести к его повреждению.Если вы не оставите аккумулятор в зарядном устройстве до полной зарядки, аккумулятор будет разряжаться быстрее. Например, недостаточный заряд свинцово-кислотного аккумулятора вызывает сульфатацию пластин, при которой серная кислота вступает в реакцию с пластинами с образованием кристаллов сульфата свинца. Это снижает способность аккумулятора принимать полный заряд, а недозаряд усугубляет ситуацию, что может привести к преждевременному выходу аккумулятора из строя.

Для большинства аккумуляторов рекомендуется не допускать полного разряда до 0%. На самом деле, для большинства аккумуляторов нельзя допускать их падения ниже 30-50%.Особенно важно не хранить аккумулятор с разряженным аккумулятором. Если вы не используете аккумулятор в течение длительного времени, все равно важно периодически проверять заряд, так как неиспользуемый аккумулятор со временем разряжается.

Сульфатирование

Сульфатация — причина номер один, по которой не следует хранить аккумулятор с полностью заряженным аккумулятором. Когда батарея разряжена, на свинцовых пластинах появляются белые кристаллы серы, которые не позволяют батарее удерживать заряд.После того, как произошло сульфатирование свинцовых пластин, обращение вспять эффектов маловероятно. Поэтому очень важно позаботиться о своих батареях с самого начала.

Экстремальные температуры

Хотя батареи AGM лучше работают при экстремальных температурах, чем залитые батареи, очень высокие и низкие температуры могут повредить батареи. Из-за неплотной жидкости в залитой батарее экстремальные температуры могут, особенно если они продолжительны, сократить срок службы батареи из-за замерзания или испарения этой жидкости.

Сезонное хранение

В межсезонье для вашей техники вам нужно сделать пару простых шагов, чтобы не повредить вашу батарею. Отсоедините отрицательный кабель аккумулятора (или отсоедините от оборудования) и полностью зарядите аккумулятор.

Обязательно проверяйте уровни жидкости до и после зарядки. Примечание: аккумуляторы глубокого разряда не следует обслуживать с помощью традиционной зарядки в межсезонье, если вы не можете ежемесячно проверять уровень жидкости.

Хотя это всего лишь несколько вещей, которые будут способствовать сокращению срока службы батареи, важно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации или поговорить с поставщиком батареи, чтобы убедиться, что вы можете максимально использовать свою батарею.

Ошибки при обслуживании свинцово-кислотных аккумуляторов

Для компаний, которые используют свинцово-кислотные аккумуляторы для питания погрузочно-разгрузочного оборудования, срок службы их аккумуляторов и качество их работы имеют решающее значение для их деятельности.

Техническое обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов играет важную роль в обоих этих результатах.При неправильном обслуживании срок службы и производительность батареи могут сократиться, что повлияет на эффективность и увеличит затраты.

Вот некоторые из наиболее распространенных ошибок при техническом обслуживании, которые совершают компании при обслуживании свинцово-кислотных аккумуляторов, и почему литий-ионные аккумуляторы являются лучшей альтернативой, позволяющей избежать или снизить вероятность возникновения этих проблем.

 

Зарядка

 

Если свинцово-кислотная батарея не будет полностью заряжена после использования, она будет заряжена недостаточно и существует риск ее повреждения.

Частичная зарядка свинцово-кислотного аккумулятора может вызвать сульфатирование — образование сульфата свинца на пластинах аккумулятора. Это снижает производительность батареи. Это может даже привести к выходу из строя батареи, что является дорогостоящей ошибкой, если ваша цель — использовать свинцово-кислотную батарею в течение предполагаемого срока службы (в среднем 1000 циклов зарядки).

Почему литий-ионные аккумуляторы лучше:

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы можно заряжать при необходимости.Частичная зарядка литий-ионного аккумулятора не повреждает его и более удобна, поскольку операторы оборудования могут заряжать аккумулятор по мере необходимости во время перерывов или простоев смены. И это не влияет на его средний срок службы в 2000 циклов.

 

Перезарядка

 

Перезарядка свинцово-кислотного аккумулятора может быть столь же вредной, как и недозарядка. Если рабочие оставляют батарею в состоянии непрерывной зарядки в течение длительного периода времени, может произойти коррозия положительных пластин батареи.

Свинцово-кислотные аккумуляторы также могут сильно нагреваться во время зарядки. Таким образом, если рабочие перезаряжают аккумулятор, это может привести к повреждению его внутренних частей из-за более длительного воздействия чрезмерных температур.

Вероятность этого возрастает, когда рабочие допускают глубокую разрядку аккумулятора, требующую длительного времени для восстановления полного заряда аккумулятора.

Если свинцово-кислотная батарея перезаряжается и перегревается, необходимо сбросить давление, создаваемое газообразными водородом и кислородом, иначе батарея может взорваться.

Почему литий-ионные аккумуляторы лучше:

Литий-ионные аккумуляторы

оснащены современной системой управления батареями, которая отслеживает температуру элементов во время зарядки, чтобы гарантировать, что они остаются в безопасном температурном диапазоне. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы не требуют отдельных зон для зарядки и охлаждения из-за описанных выше рисков.

Встроенные контроллеры предотвращают перезарядку, чтобы предотвратить образование дендритов, которые могут привести к значительному повреждению литий-ионных аккумуляторов.

 

Под поливом

 

Свинцово-кислотные аккумуляторы

заполнены раствором электролита (серная кислота и вода) и имеют съемную верхнюю часть. Они генерируют электричество в результате химической реакции свинцовых пластин и серной кислоты. Аккумуляторы этого типа требуют регулярного заполнения водой, иначе химический процесс ухудшится, и аккумулятор рано или поздно выйдет из строя.

Одна из самых больших ошибок, которую допускают рабочие, — недолив батареи.Если вода, теряемая в процессе зарядки, не восполняется и уровень электролита падает ниже верхней части пластин, может произойти значительное повреждение.

В более жаркой среде истощение воды может происходить еще быстрее.

Почему литий-ионные аккумуляторы лучше:

Из-за конструкции литий-ионных аккумуляторов они не требуют полива. Литий-ионные батареи герметично закрыты, что означает, что химические вещества, вырабатывающие электричество, остаются внутри.

 

Чрезмерный полив

 

Чрезмерный полив также может привести к значительному повреждению свинцово-кислотного аккумулятора. Когда батарея переливается, электролиты разбавляются. Это снизит производительность батареи.

Чрезмерный полив также создает риск разлива опасной смеси токсичной серной кислоты.

Почему литий-ионные аккумуляторы лучше:

Опять же, литий-ионные аккумуляторы не требуют полива благодаря своей конструкции.Литий-ионные батареи герметично закрыты, поэтому работникам не нужно следить за уровнем воды или беспокоиться о разливах высокотоксичной серной кислоты.

 

Другие вопросы обслуживания

 

Другие ошибки, которые могут повлиять на производительность и срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, включают:

  • Забыть проверить вентиляционные отверстия: Вентиляционные отверстия позволяют выходить газообразному водороду. Если газ не может выйти самостоятельно, повышение давления может привести к мгновенному взрыву, что приведет к разрушительным последствиям для сотрудников и объекта.
  • Пропуск периода охлаждения: Срок службы свинцово-кислотной батареи может сократиться при воздействии экстремальных температур, особенно тепла. После зарядки свинцово-кислотной батареи рабочие должны обеспечить ее охлаждение в течение 8 часов, поскольку в процессе зарядки выделяется большое количество тепла. Период охлаждения позволяет аккумулятору восстановить безопасную температуру перед возобновлением работы.
  • Слишком глубокая разрядка батареи: Срок службы свинцово-кислотной батареи сокращается, когда происходит глубокая разрядка и батарея остается «разряженной» в течение длительного периода времени.Рабочие должны разряжать свинцово-кислотную батарею только примерно до 30%, иначе батарея может быть повреждена.

Другие причины, по которым литий-ионные батареи лучше 

 

Литий-ионные аккумуляторы

имеют несколько функций, которые снижают риск распространенных ошибок при обслуживании.

  • Одной из лучших особенностей литий-ионного аккумулятора является система управления батареями . Эта внутренняя система отслеживает температуру ячеек, чтобы гарантировать, что они остаются в безопасных рабочих диапазонах, поэтому нет риска для сотрудников.Он также контролирует токи и напряжения, чтобы гарантировать, что они остаются на безопасном уровне.
  • Одним из самых больших преимуществ литий-ионных аккумуляторов является то, что они не требуют отдельной складской площади для зарядки и охлаждения , а это означает, что предприятия могут использовать ценную площадь для более продуктивных целей.
  • Литий-ионные аккумуляторы
  • также можно безопасно разряжать до 20% емкости , что позволяет операторам оборудования дольше использовать аккумулятор до того, как он разрядится слишком глубоко.
          Все эти функции указывают на экономию средств компаний за счет использования литий-ионных аккумуляторов. Меньше технического обслуживания означает более низкие затраты в целом. Фактически,
один крупный производитель оборудования сэкономит более 1 миллиона долларов, перейдя на литий-ионные аккумуляторы.
          Вы можете узнать больше о преимуществах безопасности, которые литий-ионные аккумуляторы обеспечивают компаниям, использующим погрузочно-разгрузочное оборудование, в нашей статье
.

Основы аккумуляторов — Progressive Dynamics

Какой тип аккумуляторов рекомендуется? Преобразователи, оборудованные Wizard.
Залитая свинцово-кислотная батарея глубокого цикла, AGM, гелевая ячейка
Размер батареи не должен быть меньше размера преобразователя в AMPS.
аккумулятор
Повлияет ли выравнивание на аккумуляторы AGM? Выравнивание, применяемое в обычном смысле к зарядным устройствам для батарей в Лос-Анджелесе, означает до 15,5 вольт в течение периода, часто превышающего час.
Используемый нами цикл выравнивания мягкий, 14,4 В в течение 15 минут каждые 21 час в режиме хранения. Было доказано, что это хорошо снижает сульфатацию в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях.Это также не влияет на AGM.
Производители AGM заверили нас, что используемый нами профиль подходит для аккумуляторов AGM.
Разряжаются ли свинцово-кислотные батареи, когда они не используются? Все батареи, независимо от их химического состава, саморазряжаются. Скорость саморазряда свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от температуры хранения или эксплуатации. При температуре 80 градусов по Фаренгейту свинцово-кислотная батарея саморазряжается со скоростью примерно 4% в неделю.Аккумулятор емкостью 125 ампер-часов будет саморазряжаться со скоростью примерно пять ампер в неделю. Имея это в виду, если аккумулятор емкостью 125 Ач будет храниться в течение четырех месяцев (16 недель) зимой без подзарядки, он потеряет 80 ампер из своей 125-амперной емкости. Он также будет иметь сильную сульфатацию, что вызывает дополнительную потерю мощности. Держите батареи заряженными, когда они не используются! свинцово-кислотный
Развивают ли свинцово-кислотные батареи память? Свинцово-кислотные аккумуляторы не имеют памяти. свинцово-кислотный
Нужно ли полностью разряжать свинцово-кислотную батарею перед ее зарядкой? Нет, на самом деле вы никогда не должны разряжать свинцово-кислотную батарею ниже 80% ее номинальной емкости. Разрядка ниже этой точки или 10,5 вольт может привести к его повреждению. свинцово-кислотный
Когда мне нужно выполнить уравнительный заряд? Выравнивание должно выполняться при первой покупке батареи (так называемая освежающая зарядка) и регулярно (каждые 10 циклов разрядки или не реже одного раза в месяц).Снижение производительности также может указывать на необходимость выравнивающей зарядки. свинцово-кислотный
Что такое уравнительный заряд? Уравнительный заряд для 12-вольтовой батареи требует, чтобы она заряжалась напряжением не менее 14,4 В в течение не менее одного часа один раз в месяц или каждые 10 циклов разрядки. Уравнительный заряд предотвращает расслоение батареи и уменьшает сульфатацию, которая является основной причиной выхода батареи из строя. свинцово-кислотный
Когда следует доливать воду в батареи? Частота использования и подзарядки батарей определяет частоту полива.Также использование батарей в жарком климате потребует более частого полива. Лучше всего часто проверять уровень воды в аккумуляторе и при необходимости добавлять дистиллированную воду. Никогда не добавляйте водопроводную воду в аккумулятор. Водопроводная вода содержит минералы, которые снижают емкость аккумуляторов и увеличивают скорость их саморазряда.

Предупреждение. В новой батарее может быть низкий уровень электролита. Сначала зарядите аккумулятор, а затем добавьте воды, если это необходимо. Добавление воды в аккумулятор перед зарядкой может привести к переливу электролита.

свинцово-кислотный
Каков правильный уровень электролита? Уровень электролита в аккумуляторе должен быть чуть ниже дна вентиляционного колодца, примерно на ½–¾ дюйма выше верхней части сепараторов. Никогда не позволяйте уровню электролита опускаться ниже верхней части пластин. свинцово-кислотный
Нужно ли доливать кислоту в аккумулятор? При нормальных условиях эксплуатации добавлять кислоту не требуется. Для достижения рекомендуемого уровня электролита следует добавлять только дистиллированную или деионизированную воду. свинцово-кислотный
Могут ли мои батареи замерзнуть? Если аккумулятор частично разряжен, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе может замерзнуть. При уровне заряда 40 % электролит замерзнет, ​​если температура упадет примерно до -16 градусов по Фаренгейту. Когда аккумулятор полностью заряжен, электролит не замерзнет, ​​пока температура не упадет примерно до -92 градусов по Фаренгейту. свинцово-кислотный
Какие ошибки чаще всего допускают владельцы свинцово-кислотных аккумуляторов? Недостаточный заряд. Обычно возникает из-за того, что зарядное устройство не восстанавливает полную зарядку аккумулятора после использования.Продолжительная эксплуатация аккумулятора в частично заряженном состоянии или хранение аккумулятора в разряженном состоянии приводит к образованию сульфата свинца (сульфатации) на пластинах. Сульфатация снижает производительность батареи и может привести к ее преждевременному выходу из строя.
Перезарядка. Непрерывная зарядка вызывает ускоренную коррозию положительных пластин, чрезмерное потребление воды и, в некоторых случаях, вредную температуру внутри батареи. Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать после каждого разряда более чем на 50% их номинальной емкости, а также во время или после длительного хранения в течение 30 и более дней.
Недостаточное увлажнение — в свинцово-кислотных батареях вода теряется в процессе зарядки. Если уровень электролита упадет ниже верха пластин, может произойти непоправимое повреждение. Часто проверяйте уровень воды в аккумуляторе.
Чрезмерное увлажнение. Чрезмерное увлажнение батареи приводит к дополнительному разбавлению электролита, что приводит к снижению производительности батареи. Добавляйте воду в аккумулятор после его полной зарядки, никогда, если аккумулятор частично разряжен.
свинцово-кислотный
Могу ли я уменьшить потребность в добавлении воды в аккумулятор, снизив зарядное напряжение до 13 вольт или ниже? Снижение зарядного напряжения уменьшит потребность в добавлении воды, но это вызовет состояние, известное как расслоение батареи.Расслоение аккумуляторной батареи происходит, когда серная кислота в смеси электролитов отделяется от воды и начинает концентрироваться на дне аккумуляторной батареи.

Эта повышенная концентрация кислоты увеличивает образование сульфата свинца (сульфатирование). Для предотвращения расслоения ваш аккумулятор должен периодически проходить уравнительный заряд (повышение зарядного напряжения до 14,4 вольта и выше).

свинцово-кислотный
Как работают свинцово-кислотные аккумуляторы? Основные сведения о батареях свинцово-кислотные
AGM
Как ухаживать за свинцово-кислотными батареями? Управление батареями 101 свинцово-кислотные
AGM
Какой размер батареи? Калькулятор банка аккумуляторов для жилых автофургонов свинцово-кислотный
Аккумуляторная батарея какого размера для инвертора? Калькулятор банка аккумуляторов для жилых автофургонов свинцово-кислотный

BU-804b: Сульфатация и способы ее предотвращения

Применение способов минимизации сульфатации

Сульфатация происходит, когда свинцово-кислотный аккумулятор не полностью заряжен.Это характерно для стартерных аккумуляторов в автомобилях, которые ездят по городу с требующими большой нагрузки аксессуарами. Двигатель, работающий на холостом ходу или на низкой скорости, не может достаточно зарядить аккумулятор.

Электрические инвалидные коляски имеют аналогичную проблему, заключающуюся в том, что пользователи могут недостаточно долго заряжать аккумулятор. 8-часовой зарядки ночью, когда кресло не используется, недостаточно. Свинцовую кислоту необходимо периодически заряжать в течение 14–16 часов для достижения полного насыщения. Это может быть причиной того, что срок службы аккумуляторов для инвалидных колясок составляет всего 2 года, тогда как у автомобилей для гольфа с идентичными аккумуляторами срок службы вдвое больше.Длительное свободное время позволяет аккумулятору гольф-кара полностью заряжаться за ночь (см. BU-403: Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора)

Солнечные батареи и ветряные турбины не всегда обеспечивают достаточный заряд для свинцово-кислотных батарей, что может привести к сульфатации. Это происходит в отдаленных частях мира, где сельские жители потребляют большое количество электроэнергии, а возобновляемых ресурсов недостаточно для зарядки батарей. Как результат — короткое время автономной работы. Только периодическая полная зарядка может решить проблему. Но без электрической сети в их распоряжении это практически невозможно.

Альтернативным решением является использование литий-ионного аккумулятора, который предпочитает частичный заряд полному заряду. Однако литий-ионный аккумулятор более чем в два раза дороже свинцово-кислотного. Несмотря на то, что счетчик циклов дороже, считается, что он дешевле, чем у свинцово-кислотного, из-за увеличенного срока службы.

Что такое сульфатация? Во время использования образуются маленькие кристаллы сульфата, но это нормально и не опасно. Однако при длительном отсутствии заряда аморфный сульфат свинца превращается в стабильный кристаллический и откладывается на отрицательных пластинах.Это приводит к образованию крупных кристаллов, которые уменьшают количество активного материала батареи, отвечающего за производительность.

Существует два типа сульфатации: обратимая (или мягкая сульфатация) и постоянная (или жесткая сульфатация). Если аккумулятор обслуживается раньше, обратимую сульфатацию часто можно исправить, применяя перезаряд к уже полностью заряженному аккумулятору в виде регулируемого тока около 200 мА. Напряжение на клеммах аккумулятора может повышаться до значений от 2,50 до 2.66 В/ячейка (15 и 16 В на моноблоке 12 В) в течение примерно 24 часов. Повышение температуры батареи до 50–60 °C (122–140 °F) во время восстановительного обслуживания еще больше способствует растворению кристаллов.

Постоянная сульфатация возникает, когда аккумулятор находится в состоянии низкого заряда в течение недель или месяцев. На данном этапе никакая форма восстановления не представляется возможной; однако выход извлечения полностью не изучен. Ко всеобщему изумлению, новые свинцово-кислотные батареи часто можно полностью восстановить после многонедельного пребывания в условиях низкого напряжения.Другие факторы могут играть роль.

Тонкий признак того, можно ли восстановить свинцовую кислоту, виден на кривой разряда напряжения. Если полностью заряженная батарея сохраняет стабильный профиль напряжения при разряде, шансы на повторную активацию выше, чем если бы напряжение быстро падало под нагрузкой.

Несколько компаний предлагают устройства для защиты от сульфатации, которые подают импульсы на клеммы аккумулятора для предотвращения и устранения сульфатации. Такие технологии снизят уровень сульфатации исправной батареи, но они не могут эффективно изменить состояние, если оно возникло.Это подход «один размер подходит всем», и этот метод ненаучен.

Применение случайных импульсов или слепой стимуляции перезарядки может повредить батарею, способствуя коррозии сетки. Не существует простых методов измерения сульфатации, а также нет доступных коммерческих зарядных устройств, которые применяют рассчитанный избыточный заряд для растворения кристаллов. Как и в случае с медициной, наиболее эффективным средством является применение исправительной службы в течение необходимого времени, а не дольше.

Несмотря на то, что устройства для защиты от сульфатации могут обратить это состояние, некоторые производители аккумуляторов не рекомендуют такую ​​обработку, поскольку она приводит к образованию мягких коротких замыканий, которые могут увеличить саморазряд.Кроме того, импульсы содержат пульсации напряжения, вызывающие некоторый нагрев батареи. Производители аккумуляторов указывают допустимую пульсацию при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов.

Батарейки в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое доступно для заказа через Amazon.ком.

Распространенные причины выхода из строя аккумуляторов ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

Все батареи имеют ограниченный срок службы. Однако срок службы может быть значительно сокращен некоторыми факторами, которые могут привести к преждевременному выходу батареи из строя. Обсуждаемые ниже факторы являются одними из наиболее распространенных причин выхода из строя батареи. Учитывая ту роль, которую аккумуляторы играют и будут продолжать играть в нашей повседневной жизни, глубокое понимание этих факторов позволит инженерам и техникам, занимающимся обслуживанием аккумуляторов, предотвратить возникновение некоторых из этих факторов, чтобы продлить срок службы аккумуляторов.

Факторы, обсуждаемые ниже, в основном применимы к батареям VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном), которые почти полностью заменили обычные свинцово-кислотные батареи многоразовым жидким сернокислотным электролитом. Аккумуляторы VRLA не требуют технического обслуживания, а выделяемый водород рекомбинируется внутри, так что электролит (по сути, паста) не требует замены в течение срока службы аккумулятора. Установлен клапан для сброса любого избыточного давления, которое может возникнуть. если батарея вышла из строя.Ключевым недостатком батарей VRLA является короткий срок службы, который достигается за счет низких эксплуатационных расходов.

Повышенные температуры

Предполагаемый срок службы батареи указывается производителем для батарей, установленных в среде с эталонной температурой 25°C (77°F) или близкой к ней. Выше этой температуры срок службы батареи сокращается. Основным механизмом старения является ускоренная коррозия положительных пластин, решетчатой ​​структуры и ленты, которая экспоненциально возрастает в зависимости от температуры.Повышенные температуры сокращают срок службы батареи. Повышение температуры на 8,3°C (15°F) может сократить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов на 50% и более.

Повторяющийся цикл

Повторяющиеся циклы от полного заряда до полного разряда и обратно могут привести к потере активных материалов с положительных пластин. Это снижает емкость аккумулятора и срок его службы.

Перезарядка

Перезарядка аккумуляторной батареи вызывает чрезмерное выделение газов и сильное внутреннее тепло.Слишком сильное выделение газа может привести к удалению активного материала с пластин. Слишком большое количество тепла также может окислить материал положительной пластины и деформировать пластины.

Недостаточный заряд

Неисправная система зарядки не будет поддерживать полный заряд аккумулятора. Сильный недозаряд приводит к тому, что сульфат на пластинах становится твердым, и его невозможно удалить при обычной зарядке. Недостаточно заряженная батарея может не обеспечивать требуемую мощность, необходимую для ее применения.

Переразряд

Чрезмерная разрядка приводит к гидратации.Гидратация происходит в свинцово-кислотном аккумуляторе, который переразряжен и не перезаряжается вовремя. Гидратация происходит при растворении свинца и соединений свинца пластин в воде разряженной ячейки с образованием гидрата свинца, который осаждается на сепараторах. Когда элемент перезаряжается, между положительной и отрицательной пластинами возникает несколько внутренних коротких замыканий. Как только гидратация очевидна, клетка необратимо повреждена. Гидратация не видна в ячейках VRLA, потому что контейнеры непрозрачны

Вибрация

Аккумулятор должен быть надежно закреплен.Вибрации могут ослабить соединение, треснуть корпус и повредить внутренние компоненты.

Пульсирующий постоянный ток

Чрезмерные пульсации постоянного тока могут способствовать старению батареи. Аккумуляторы VRLA чрезвычайно чувствительны к пульсациям тока, поскольку это может привести к нагреву элементов и ускорить их деградацию, подверженную риску теплового разгона.

Неправильное хранение

Хранение влажных элементов сверх рекомендованного производителем срока способствует сульфатации и снижает емкость и срок службы элемента.

Неправильное применение

Аккумуляторы обычно разрабатываются для определенного использования. Если аккумулятор не предназначен для данного приложения, он может не соответствовать ожидаемому сроку службы или производительности.

Статьи о батареях | Описание свинцово-кислотной батареи

Стю Олтман, технический редактор журнала Wing World Magazine
Отредактировано и перепечатано с разрешения

12-вольтовая аккумуляторная батарея мотоцикла состоит из пластикового корпуса, содержащего шесть элементов.Каждая ячейка состоит из набора положительных и отрицательных пластин, погруженных в разбавленный раствор серной кислоты, известный как электролит, и каждая ячейка имеет напряжение около 2,1 вольта при полной зарядке. Шесть элементов соединены вместе, чтобы получить полностью заряженную батарею с напряжением около 12,6 вольт.

Замечательно, но как свинцовые пластины, вставленные в серную кислоту, производят электричество? Батарея использует электрохимическую реакцию для преобразования химической энергии в электрическую. Давайте посмотрим.Каждая ячейка содержит пластины, напоминающие крошечные квадратные теннисные ракетки, сделанные либо из свинцово-сурьмяного, либо из свинцово-кальциевого сплава. Затем к пластинам приклеивается паста из так называемого «активного материала»; губчатый свинец для отрицательных пластин и диоксид свинца для положительных. В этом активном материале происходит химическая реакция с серной кислотой, когда на клеммы аккумулятора подается электрическая нагрузка.

Как это работает

Позвольте мне сначала представить вам общую картину для тех, кто не очень внимателен к деталям.В основном, когда батарея разряжается, серная кислота в электролите истощается, так что электролит больше напоминает воду. В то же время сульфат из кислоты покрывает пластины и уменьшает площадь поверхности, на которой может происходить химическая реакция. Зарядка обращает процесс вспять, превращая сульфат обратно в кислоту. Это в двух словах, но читайте дальше для лучшего понимания. Если вы уже выбежали из комнаты, крича и дергая себя за волосы, не волнуйтесь.

Электролит (серная кислота и вода) содержит заряженные ионы сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно. Вот что происходит, когда вы включаете нагрузку (фары, стартер и т.д.). Ионы сульфата перемещаются к отрицательным пластинам и теряют свой отрицательный заряд. Оставшийся сульфат соединяется с активным материалом на пластинах, образуя сульфат свинца. Это снижает прочность электролита, а сульфат на пластинах действует как электрический изолятор.Избыточные электроны вытекают из отрицательной стороны батареи, проходят через электрическое устройство и возвращаются к положительной стороне батареи. На положительной клемме батареи электроны устремляются обратно и принимаются положительными пластинами. Кислород в активном материале (диоксид свинца) реагирует с ионами водорода с образованием воды, а свинец реагирует с серной кислотой с образованием сульфата свинца.

Ионы, движущиеся в электролите, создают ток, но по мере того, как ячейка разряжается, количество ионов в электролите уменьшается, и площадь активного материала, доступного для их приема, также уменьшается, потому что он покрывается сульфатом.Помните, что химическая реакция происходит в порах активного материала, прикрепленного к пластинам.

Многие из вас, возможно, замечали, что батарея, используемая для запуска велосипеда, который просто не заводится, быстро доходит до того, что двигатель даже не заводится. Однако, если эту батарею оставить на некоторое время в покое, она, похоже, вернется к жизни. С другой стороны, если вы оставите переключатель в положении «парк» на ночь (горит только пара маленьких лампочек), то утром аккумулятор будет совершенно бесполезен, и никакой отдых не заставит его восстановиться.Почему это? Поскольку ток возникает в результате химической реакции на поверхности пластин, сильный ток быстро превращает электролит на поверхности пластин в воду. Напряжение и ток будут снижены до уровня, недостаточного для работы стартера. Требуется время, чтобы большее количество кислоты диффундировало через электролит и добралось до поверхности пластин. Этому способствует короткий период отдыха. Кислота не истощается так быстро, когда ток мал (например, для питания лампы заднего фонаря), а скорость диффузии достаточна для поддержания напряжения и тока.Это хорошо, но когда напряжение, в конце концов, падает, больше не остается кислоты, скрывающейся во внешних пределах ячейки, чтобы мигрировать на пластины. Электролит в основном состоит из воды, а пластины покрыты изолирующим слоем сульфата свинца. Теперь требуется зарядка.

Саморазряд

Одной из неприятных особенностей свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они разряжаются сами по себе, даже если не используются. Общее эмпирическое правило – скорость саморазряда составляет один процент в день.Эта скорость увеличивается при высоких температурах и уменьшается при низких температурах. Не забывайте, что ваш Gold Wing с часами, стереосистемой и CB-радио никогда не выключается полностью. Каждое из этих устройств имеет «поддерживающую память» для сохранения ваших предварительных настроек радио и времени, и эти воспоминания потребляют около 20 миллиампер или 0,020 ампер. Это высасывает из вашей батареи около получаса ампер-часа в день при температуре 80 градусов по Фаренгейту. Это потребление в сочетании со скоростью саморазряда приведет к тому, что ваша батарея будет разряжена на 50 процентов за две недели, если велосипед оставить без присмотра и без движения.

При зарядке аккумулятора

Зарядка — это процесс, обращающий электрохимическую реакцию вспять. Он преобразует электрическую энергию зарядного устройства в химическую энергию. Помните, батарея не хранит электричество; он хранит химическую энергию, необходимую для производства электричества.

Зарядное устройство меняет направление тока при условии, что зарядное устройство имеет большее напряжение, чем аккумулятор. Зарядное устройство создает избыток электронов на отрицательных пластинах, и положительные ионы водорода притягиваются к ним.Водород реагирует с сульфатом свинца с образованием серной кислоты и свинца, и когда большая часть сульфата уходит, водород поднимается с отрицательных пластин. Кислород в воде вступает в реакцию с сульфатом свинца на положительных пластинах, снова превращая их в двуокись свинца, и когда реакция почти завершена, из положительных пластин поднимаются пузырьки кислорода.

Многие думают, что внутреннее сопротивление батареи высокое, когда батарея полностью заряжена, но это не так. Если вы подумаете об этом, вы вспомните, что сульфат свинца действует как изолятор.Чем больше сульфата на пластинах, тем выше внутреннее сопротивление батареи. Более высокое сопротивление разряженной батареи позволяет ей принимать более высокую скорость зарядки без выделения газа или перегрева, чем когда батарея почти полностью заряжена. Почти полностью заряженный, остается не так много сульфата, чтобы поддерживать обратную химическую реакцию. Уровень зарядного тока, который может быть применен без перегрева батареи или разрушения электролита на водород и кислород, известен как «естественная скорость поглощения» батареи.Когда ток заряда превышает эту естественную скорость поглощения, происходит перезарядка. Аккумулятор может перегреться, и электролит начнет пузыриться. На самом деле часть зарядного тока тратится впустую в виде тепла даже при правильных уровнях заряда, и эта неэффективность создает необходимость чтобы вернуть в батарею больше ампер-часов, чем было выведено.Подробнее об этом позже.

Как долго будет работать мой аккумулятор?

Существует множество факторов, которые могут привести к выходу из строя батареи или значительному сокращению срока ее службы.Одна из таких вещей позволяет батарее оставаться в частично разряженном состоянии . Мы говорили о сульфатообразовании на поверхности пластин аккумулятора при разряде, сульфат также образуется в результате саморазряда. Сульфат также быстро образуется, если уровень электролита упадет до такой степени, что пластины будут открыты. Если позволить этому сульфату остаться на пластинах, кристаллы будут увеличиваться в размерах и затвердевать до тех пор, пока их станет невозможно удалить путем зарядки.Следовательно, количество доступной площади поверхности для химической реакции будет постоянно уменьшаться. Это состояние известно как «сульфатация», и оно необратимо снижает емкость аккумулятора. Аккумулятор на 20 ампер-часов может начать работать как аккумулятор на 16 ампер-часов (или меньше), быстро теряя напряжение под нагрузкой и не поддерживая достаточное напряжение во время проворачивания коленчатого вала для работы системы зажигания мотоцикла. Это последнее условие проявляется, когда двигатель отказывается запускаться до тех пор, пока вы не уберете палец с кнопки запуска.Когда вы отпускаете стартер, напряжение аккумуляторной батареи мгновенно подскакивает до достаточного уровня. Поскольку двигатель все еще кратковременно вращается, зажигание, включенное теперь, зажжет свечи зажигания. В следующем выпуске мы увидим, почему увеличение внутреннего сопротивления из-за сульфатации приводит к снижению мощности, подаваемой на стартер.

Глубокий разряд — еще один убийца батареи. Каждый раз, когда аккумулятор глубоко разряжается, часть активного материала слетает с пластин и падает на дно корпуса аккумулятора.Естественно, при этом остается меньше материала для проведения химической реакции. Если в нижней части корпуса скапливается достаточное количество этого материала, он закорачивает пластины и убивает батарею.

Перезарядка — коварный убийца; его эффекты часто не очевидны для невиновного покупателя десятидолларового зарядного устройства, который оставляет его подключенным к батарее в течение длительного времени. https://www.batterystuff.com/battery-chargers/#mce_temp_url# заряжается с постоянной скоростью независимо от уровня заряда батареи.Если эта скорость больше, чем естественная скорость поглощения батареи при полной зарядке, электролит начнет разрушаться и выкипать. Многие водители всю зиму хранили велосипед на зарядном устройстве, а весной обнаруживали, что батарея практически разряжена. Кроме того, поскольку при зарядке положительные пластины окисляются, продолжительная перезарядка может вызвать коррозию пластин или разъемов до тех пор, пока они не ослабнут и не сломаются.

Недостаточный заряд — это состояние, характерное для многих мотоциклов. Ваш регулятор напряжения настроен на поддержание напряжения вашей системы на уровне от 14 до 14.4 вольта. Если вы один из тех людей, которые ездят по автомагистралям между штатами с вольтметром, показывающим всего 13,5 вольт, потому что вы зажигаете больше огней, чем рождественская витрина Macy’s, вы должны знать, что этого напряжения достаточно для поддержания заряженной батареи, но недостаточно для полного заряда. перезарядить разряженный.

Помните, мы говорили, что выделение газа происходит, когда весь или большая часть сульфата свинца превращается обратно в свинец и диоксид свинца. Напряжение, при котором это обычно происходит, известное как напряжение газообразования, обычно чуть выше 14 вольт.Если напряжение в вашей системе никогда не станет таким высоким, и если вы никогда не компенсируете это, подключив зарядное устройство дома, сульфат начнет накапливаться и затвердевать, как налет во рту. Считайте, что тщательная периодическая зарядка похожа на чистку зубов зубной нитью и зубной нитью. Если вы плохо соблюдаете гигиену полости рта, вы можете пойти к дантисту и попросить его соскрести всю гадость. Когда ваша батарея достигает этой стадии, это шторы!

Какой тип зарядного устройства и почему

Ваш генератор переменного тока и стандартное автомобильное конусное зарядное устройство имеют много общего; они стремятся поддерживать постоянное напряжение.Вот проблема с попыткой быстро зарядить глубоко разряженный аккумулятор любым из них. Помните, мы обсуждали, как сильное потребление тока может заставить батарею выглядеть разряженной. Затем, по мере того как кислота диффундировала через ячейки, концентрация на поверхности пластин увеличивалась, и батарея возвращалась к жизни.

Аналогичным образом, напряжение аккумулятора во время заряда увеличивается из-за концентрации кислоты, возникающей на поверхности пластин. Если скорость заряда значительна, напряжение будет быстро расти.Коническое зарядное устройство или регулятор напряжения автомобиля будут резко снижать скорость зарядки, когда напряжение поднимается выше 13,5 В, но соответствует ли уровень заряда аккумулятора напряжению? Нет! Опять же, кислоте требуется время, чтобы распространиться по клеткам.

Хотя напряжение может быть высоким, электролит во внешних частях элементов все еще слабый, и батарея может находиться в гораздо более низком состоянии заряда, чем указывало бы напряжение. Только после продолжительной зарядки уменьшенным током будет достигнута полная емкость.По этой причине вы не должны судить о состоянии заряда батареи, измеряя напряжение во время зарядки. Проверяйте его только после того, как батарея постоит не менее часа. Напряжение будет уменьшаться и стабилизироваться по мере того, как кислота будет распространяться по ячейкам.

В течение последних нескольких лет несколько компаний разработали зарядные устройства, которые могут быстро зарядить разряженную батарею, а затем удерживать батарею при напряжении, которое не вызовет ее газообразования и не позволит ей саморазрядиться. Их иногда называют «умными зарядными устройствами» или многоступенчатыми зарядными устройствами.Вот как они работают.

Мы сказали, что батарея может принимать гораздо более высокую скорость заряда, когда она частично разряжена, чем когда она почти полностью заряжена. Эти многоступенчатые зарядные устройства используют этот факт, начиная заряд постоянным током или в режиме «объемного заряда». Как правило, они обеспечивают ток заряда от 650 миллиампер до 1,5 ампер, в зависимости от марки и модели. Этот объемный заряд поддерживается постоянным (или должен быть) до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет 13,5 вольт, что позволяет батарее поглощать большее количество заряда за короткое время и без повреждений.Затем зарядное устройство переключается на постоянное напряжение или «абсорбционный» заряд.

Идея здесь состоит в том, чтобы позволить батарее поглотить последние 15 процентов своего заряда с естественной скоростью поглощения, чтобы предотвратить чрезмерное выделение газов или нагрев. Наконец, эти зарядные устройства переключаются в «плавающий» режим, в котором напряжение батареи поддерживается на уровне, достаточном, чтобы предотвратить ее разряд, но недостаточном, чтобы вызвать перезарядку. Различные компании в целом расходятся во мнениях относительно того, каким должно быть это плавающее напряжение, но обычно оно находится в пределах 13.2 и 13,4 вольта. На самом деле, плавающее напряжение должно иметь температурную компенсацию от 13,1 вольт при 90 градусах по Фаренгейту до 13,9 вольт при 50 градусах. Большинство очень дорогих высокомощных многоступенчатых зарядных устройств для использования с большими батареями для жилых автофургонов имеют температурную компенсацию, но, насколько мне известно, ни одно из устройств для мотоциклов не компенсируется; они используют компромиссную настройку с плавающей запятой.

То есть я могу просто установить и забыть, верно? Ну, не совсем так. Во-первых, вам нужно время от времени контролировать уровень жидкости в аккумуляторе (если только у вас не герметичный аккумулятор).Еще одна проблема заключается в том, что заряд батареи. Даже если держать его на уровне 13 вольт, неизменное напряжение позволит аккумулятору со временем начать сульфатироваться. С большинством этих устройств я рекомендую отключать зарядное устройство не реже одного раза в 60 дней во время сезонного хранения. Дайте аккумулятору отдохнуть пару дней, а затем снова подключите зарядное устройство.

Все еще здесь?

Если ты все еще читаешь это, ты настоящий солдат.

0 comments on “Разрушение пластин аккумулятора: Что приводит к разрушению пластин в аккумуляторах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *