Аккумуляторы и что с ними делать

Свинцово-кислотные аккумуляторы – «классика», вот уже более 150 лет функционирующая почти во всех легковых, а также грузовых транспортных средствах. Принцип, с одной стороны, довольно прост, а с другой – напротив. В чистой теории электричество возникает посредством превращения оксида свинца (PbO2) в сульфат свинца (PbSO4). При данной реакции выделяется 2 электрона: они и дают электричество. Но это лишь чистая теория: в реальности же автомобильные батареи разрабатывались и модернизировались сугубо экспериментально. Только в 60-е годы было выяснено, что вместо одной химической реакции в них в один и тот же момент может протекать 60 и более различных взаимодействий химических веществ.

Аккумуляторные батареи обычной, классической, конструкции несовершенны: они очень тяжелы, чувствительны к температурам и их перепадам и режиму работы. Но они имеют простую суть конструкции, высокую надежность и способны кратковременно выдавать очень большие токи (до 400 А).

Зарядка-разрядка и сульфатация

В тот момент, когда мы заводим автомобиль или слушаем в салоне музыку, взаимодействие кислоты и оксида свинца становится причиной появления сульфатов – тонких кристаллов из соли свинца. При зарядке наблюдается противоположный процесс: кристаллики сульфата «растворяются» в кислоту, оседают на электродах аккумулятора в виде оксида свинца, на аноде, в свою очередь окисляется свинец, и, наконец, на катоде он восстанавливается.

Обычно в батареях, которые чаще всего используются в нормальном режиме, часть емкости уходит на формирование кристалликов фосфата в небольшие иголочки, которые при зарядке целиком растворяются. В отдельных случаях этот процесс не происходит: сульфаты оседают на электродах в форме плотных «кусков», нерастворимых в стандартном режиме зарядки. Это и есть сульфатация батареи.

Емкость аккумулятора прямо пропорциональна площади свинца на пластинах: чем больше металла омывается кислотой, тем большей электрической емкостью располагает аккумулятор. И именно из-за сульфатации аккумулятор постепенно теряет свою емкость.

Как бороться с сульфатацией и что делать с полностью севшим аккумулятором?

Почти всем владельцам автотранспорта известно, что аккумулятор никогда нельзя подвергать полной разрядке. Это связано с тем, что в этом случае аккумулятор, обладающий напряжением в обычные 8-9В после этой "процедуры" никогда не будет иметь своей начальной емкости. Это связано с явлением сульфатации: аккумуляторные пластины имеют форму лесенки, для максимальной площади, омываемой кислотой. При глубокой разрядке на этой «лесенке» появляется осадок из сульфата. В результате отдельная пластина рискует оказаться полностью изолированной от кислоты, и никакие условия зарядки, даже самые благоприятные, не смогут растворить пленку сульфата.

В качестве примера восстановления приведем алгоритм работы зарядных устройств марки CTEK, признанных на сегодняшний момент самыми высокотехнологичными. Простые зарядные устройства заряжают аккумулятор невысокой силой тока, около 1-2А, являющейся постоянной. Такого тока достаточно для обеспечения зарядки технически исправного аккумулятора, для пластин же, покрытых плотным слоем сульфата, такой силы тока мало. Поэтому СТЕК начинает процесс зарядки севших аккумуляторов с «импульсного» режима восстановления: короткими импульсами с силой тока до 5 А с поверхности пластин «сбивается» сульфат. Этой силы тока достаточно, чтобы растворить сульфат, а импульсные режим не дает происходить гидролизу воды, который может быть опасен при зарядке аккумуляторных батарей более высокими токами.

После окончания режима восстановления устройство СТЕК начинает мягкую зарядку. В этот момент сила тока остается постоянной, в то время, как напряжение плавно возрастает. За 6 часов мягкой зарядки аккумулятор, в идеале, должен набрать минимум 10,5В, иначе ему уже вряд ли получится помочь, и устройство вынужденно отключается, переходя в такой режим, как «неисправность». В случае, если аккумулятор проходит это выпавшее ему испытание, начинается процесс основной зарядки, происходящий при уже постоянном напряжении и плавно снижающейся силе тока. Далее, после завершения зарядки, устройство вновь переходит в импульсный режим: на клеммы подаются импульсы до 5А. Раз в примерно 10 минут устройство замеряет напряжение на аккумуляторных клеммах, и, если оно падает по сравнению с цифрой после процесса основной зарядки, вновь подается короткий импульс. Описанный режим поддерживает нужную емкость, плюс дополнительно очищает пластины аккумулятора от остатков сульфатов, которые не удалились на предшествующих этапах зарядки. Так, на подробном примере устройства СТЕК, должна выглядеть зарядка обыкновенного аккумулятора от «севшего» до полностью заряженного состояния.

Сульфатация обычно происходит в случае полной разрядки аккумулятора, в особенности это проявляется в зимнее время. Одна единственная некорректно проведенная процедура зарядки может привести аккумулятор в непригодное состояние. Правильная и грамотная зарядка, напротив, позволяет вернуть даже довольно старому аккумулятору емкость, которая будет близка к первоначальной.

Материал статьи предоставлен сайтом СТЕК.ru.