Сульфатация аккумуляторов

Как предотвратить сульфатацию аккумулятора?

Убрать сернокислый налет на элементах труднее, чем
предотвратить процесс сульфатирования. Образование кристалликов, конечно, может
быть остановлено описанным методом, но все же лучше не доводить АКБ до такого
состояния. Чтобы сэкономить время и продлить срок работы батареи, необходимо
проводить профилактику. Для этого батарею следует иногда полностью разряжать,
потом опять заряжать. Не рекомендуется оставлять ее разряженной надолго.

Важно вовремя определить начало процесса
кристаллизации элементов. Только тогда можно его остановить

А еще проще его не
допускать, соблюдая простые правила использования аккумулятора и профилактики.

Десульфатация АКБ в домашних условиях

Часто десульфатацию АКБ легковых авто проводят своими руками, руководствуясь предоставленными на различных ресурсах схемами. Многие из них основаны на использовании обычного зарядного устройства, но требуют много внимания. В среднем ручная сульфатация малыми токами и в несколько циклов занимает больше 2-х недель.

Подключение к зарядному устройству приставки ускорит режим десульфатации АКБ. Примером приставки служит импульсный преобразователь, называемый моргалкой, так как светодиоды сигнализируют от прохождении переменного тока. Устройство можно собрать своими руками.

Перед вами схема зарядного устройства для сульфатации автомобильного аккумулятора, называемая «моргалка».

Принцип «моргалки» — прохождение 10 % тока от емкости АКБ, напряжение 13,1 – 13,4 В. Схема представляет разрядку лампочками на 12 в и реле, включающее зарядку по окончании разрядки. Получается моргание с пульсацией 4,3 секунды на разряд током 1 А и 3 секунды на заряд током 5 А. Импульсы тока сначала разрыхляют монолитную пленку на пластине, потом растворяют маленькие кристаллы.

Знаем, что необслуживаемые аккумуляторы плохо поддаются десульфатации. Но если батарея новая, отслужила не более 2 лет, а уровень электролита в банках низок, можно попробовать восстановить емкость. Сначала нужно добавить в банки дистиллированной воды и заклеить отверстия эпоксидным клеем. Потом попробовать провести зарядку импульсным током. В режиме десульфатации АКБ, одновременно с корочкой сульфатированного свинца будет разрушаться активная замазка. Емкость восстановится ненамного и ненадолго.

Основные признаки

Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.

В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.

Признаки сульфатации аккумулятора:

• Полностью заряженная батарея не способна запустить мотор транспортного средства
• Емкость батареи снизилась
• Показатели плотности электролита свидетельствуют о снижении номинального значения
• Быстро закипают банки прибора в процессе зарядки
• Аккумулятор неестественно быстро заряжается или разряжается

Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.

Качественная мультизарядка

Многие мастера предпочитают изготавливать своими руками десульфатирующее зарядное устройство по схеме, так как оно обладает многочисленными преимуществами и высокой надежностью. Качественная мультизарядка позволяет добиться более высоких эксплуатационных характеристик. Для этой процедуры понадобится обычное автомобильное зарядное устройство либо специальная приставка. На первом этапе в батарею не спеша заливают новый электролит, за счет чего можно буквально оживить мертвую АКБ. Основная суть метода в том, чтобы многократно подавать на контакты изделия ток небольшой величины с небольшими промежутками. Весь цикл необходимо разбить на восемь серий зарядов. После каждого этапа напряжение на клеммах немного увеличивается, батарея перестает заряжаться. Потенциал выравнивается во время паузы. Только к концу процедуры электролит приобретет нужную плотность.

Восстановление простым зарядником, своими руками

Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.

Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.

Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:

• К соответствующим полюсам АКБ подключаются отрицательная и положительная клеммы автоматического устройства;
• Настраивается нужное напряжение и сила подаваемого тока, включается режим «Десульфатация»;
• К сети подсоединяется оборудование;
• Батарея начинает заряжаться, на отрицательной клемме происходит процесс возобновления пластин;
• По окончании процесса зарядки до полного восстановления ее емкости и плотности электролита производится отключение от питания, снимаются клеммы батареи автоматического устройства.

Время процесса зависит от многих факторов:

• Степени разряженности АКБ;
• Емкости оборудования;
• Уровня сульфатации электродов.

Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.

Инструкция зарядки АКБ обычным зарядным устройством

Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.

Для десульфатации необходимо сделать следующее:

• Обеспечить для зарядки устройства помещение с хорошей циркуляцией воздуха;
• Проверить уровень в банках АКБ электролита и восполнить его при необходимости дистиллированной водой;

• Подключить батарею к зарядному прибору;
• Выставить ток с силой 0,8-1 А и напряжением 13,9-14,3 В примерно на 8-9 часов. Эти манипуляции позволят поднять напряжение на клеммах АКБ до отметки 10 В, оставив уровень плотности электролита без изменений;
• Отключить аккумулятор от зарядного устройства и продержать в таком состоянии примерно сутки;
• Повторное подключение батареи к заряднику производится с новыми параметрами тока: силой 2-2,5 А и напряжением 13,9-14,3 В на 8-9 часов;
• После повторной зарядки параметры аккумулятора изменятся: плотность электролита возрастет до отметки 1,12 г/куб. см, а напряжение на клеммах поднимется до 12,8 В;
• Это свидетельствует о начале десульфатации. Для следующего шага необходимо разрядить батарею до отметки 9 В с помощью подключения к клеммам активного сопротивления – лампы или фары. Среднее время для разряда – 8-9 часов. Плотность электролитической жидкости будет держаться на уровне 1,12 г/куб. см;

Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.

Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.

Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.

Причины сульфитации

При рассмотрении устройства автомобильного аккумулятора видно, что для получения и накопления электрической энергии используются пластины и электролит. Пластины изготавливаются из свинца, его оксида или с добавлением кальция. Электролит — это кислотная среда, слабый раствор серной кислоты.

В процессе зарядки батареи химическая реакция протекает в обратном направлении, а во время езды на автомобиле процесс зарядки происходит не до конца. Постепенно слой за слоем частицы сульфата свинца, оседая на пластинах, кристаллизуются, образуя диэлектрический слой, что приводит кислотную батарею в негодность. Если свинец участвует в обратимой реакции, то кальциевый сульфат не распадается на ионы.

В качестве основных причин сульфатации можно выделить следующие:

• нет разряда аккумулятора;
• неполный заряд;
• постоянная эксплуатация.

Отсутствие пробок во время движения автомобиля не вызывает разряд аккумулятора. При ровной езде нагрев двигателя не происходит, то есть нет падения мощности, а следовательно, увеличенного потребления электричества. После вынужденной остановки водитель выключает ходовые огни, тем самым нагрузка на батарею снижается.

В случае ежедневной эксплуатации автомобиля при работе на средних оборотах батарея нуждается в сезонной принудительной зарядке. Неполные циклы приводят к снижению плотности электролита. В результате неправильной эксплуатации получается:

• падение емкости аккумулятора;
• уменьшение общей площади пластин;
• увеличение сопротивления и, как следствие, нагрев.

Как самому сделать десульфататор

Десульфататор – это устройство, способное провести автономную очистку АКБ без необходимости демонтажа с транспортного средства.

Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.

Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.

Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.

Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.

Для изготовления понадобится:

1. Реле поворотов, лучше подходят импортные экземпляры с напряжением 12В, мощностью на 21 Вт. Чтобы увеличить рабочее время стоит заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости. Подходит на 100 мкФ для работы реле по 3-4 с
2. Реле 5-контактное с нормально замкнутыми контактами (3 и 4 контакт замкнуты, 1 и 2 — управляющие). Вместо импортного подходит отечественно реле с советского ВАЗа
3. Резисторы нагрузочные или лампочки
4. Паяльник и соединительные провода

Составляется основная схема, на которой главные моменты:

• Отрицательная клемма АКБ подсоединяется к выходу такого же заряда устройства;
• К выходу «-» на аккумуляторе подсоединяются поворотное и 5-канальное реле соответствующими выходами по заряду;
• К зарядному оборудованию на «+» подводится выход 5-канального реле аналогичного заряда;
• Соединяется между собой реле поворотов и 5-канальное, а также выход обоих реле с «+» клеммой АКБ;
• Реле поворотов нагружается лампочкой или активным резистором;
• Желательно контролировать сборку и проверку работоспособности устройства подсоединением амперметра и вольтметра к цепи между устройством и АКБ.

Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.

Какие еще причины существуют?

 Существует мнение, что зима – главный виновник. Имеется в виду именно способ эксплуатации автомобиля, а не только процесс понижения температуры. При запуске двигателя в мороз требуется больше энергии, плюс АКБ заряжается медленней. Если при этом покататься не более 15 минут, нужное количество заряда выработаться не успеет. Более того, не происходит глубокого перемешивания кислотного состава, что приводит к образованию тех самых крупных кристаллов.

Вот вам и провокация процесса, причем двойная: с одной стороны, нехватка заряда из-за холода, с другой – недостаточное восполнение из-за маленького срока работы. Поэтому, если вы работаете не более чем в 10-15 минутах от дома, лучше прогрейте машину минут на 10 дольше.

Высокая температура

В жаркую погоду некоторая деградация АКБ неизбежна, даже если вы следите за правильной эксплуатацией автомобиля. И это не удивительно! Летом на солнцепеке температура под капотом может достигать отметки выше 70 градусов. При такой температуре напряжение и плотность электролита заметно занижены. Если аккумуляторная батарея сильно разряжена, стоит без дела, то выпадение осадка и покрытие большими кристаллами свинцовых пластин происходит достаточно быстро.

Исследования показали, что повышение температуры окружающего воздуха на 8 градусов Цельсия, сокращает срок службы свинцово-кислотных батарей в два раза. Для примера: для герметичных аккумуляторов типа VRLA, с заявленным периодом надежной работы в  10 лет, при температурах выше 30 градусов этот срок сокращается в два раза.

С каждым годом термостойкость  увеличивается. Исследования BCI Failure Mode Study показали, что в 2000 году рост температурных показателей на 7 градусов уменьшал срок службы аккумов на 1 год. В 2010 этот порог стал выше, вырос до 12 градусов.  Тенденция на увеличение сопротивления высоким температурам растет, но полностью избавится от этого фактора «старения» АКБ полностью не получается. Интересное наблюдение: если батарея находится в багажнике или салоне автомобиля, то её гарантированное время работы увеличивается на год.

Некоторые автолюбители, заподозрив, что сульфатация аккумулятора на машине уже идет, решают повысить плотность электролита.  Так они надеются растопить кристаллы. Кто-то считает неплохой идеей долить кислоты или «концентрат». Неизвестно кто запустил эту «мысль» в пространство интернета – она заведомо ложная.

За год «простоя» даже хорошо заряженная кислотная АКБ теряет более 50% заряда, вполне понятно, почему. Сульфат образовывается, но не используется и не удаляется. Кристаллы затвердевают быстро, и через 3-4 месяца уже ощутимо большое присутствие сульфата свинца. Заряда то нет! Не заряжая прибор, риск дойти до критической точки достаточно велик.

Какие аккумуляторы можно восстанавливать

Прежде чем попытаться выполнить десульфатацию, необходимо убедиться, что конкретная аккумуляторная батарея еще подлежит восстановлению, поскольку есть аккумуляторы в таком состоянии, что об их восстановлении речи быть не может, например, если пластины батареи разрушены физически, а ее банки замыкают между собой. В этом случае участь АКБ предрешена и пролегает только через пункт приема изношенных аккумуляторов (утилизация).

Так, перед выполнением десульфатации АКБ зарядным устройством или другим методом, необходимо проверить, нет ли у аккумуляторной батареи физических повреждений, как внешних, так и внутренних. В частности, не роняли ли батарею, все ли банки целы, не коротят ли они между собой, не имеет корпус повреждений. В этом случае батарею лучше не восстанавливать, поскольку велика вероятность ее аварийной работы.

Ниже перечислены признаки аккумуляторов, пораженных сульфатацией. Если имеется налицо хотя бы один из перечисленных признаков, то имеет смысл попытаться восстановить работоспособность батареи.

• Скорость заряда/разряда. Если батарея очень быстро заряжается и также быстро разряжается.
• Скорость закипания в процессе заряжания. Если аккумулятор закипает очень быстро — один из признаков сульфатации.
• Скорость нагрева. Аналогично предыдущему пункту.
• Светлый налет на пластинах. Если после откручивания пробок на банках внутри на пластинах виден светлый налет, то это признак наличия на пластинах сульфата свинца.
• Значение емкости заряженного аккумулятора. Для выполнения этой процедуры необходимо дополнительное оборудование, и, к сожалению, есть оно не у всех. Однако если емкость измерить удалось, то минимальное критическое значение на полностью заряженном аккумуляторе составляет около 30…50% от указанной в его документации (на этикетке на его корпусе). Вообще, в соответствии с ГОСТ 959-2002 аккумулятор считается негодным при снижении его емкости до значения 40% емкости от изначально заявленной. Но можно попробовать восстановить батарею.

Перечисленные случаи актуальны для аккумуляторных батарей, которые, что называется, «доживают свой век». Однако, если вашего АКБ не подпадает ни под одно из перечисленных описаний, значит, его можно попробова восстановить.

Самостоятельное изготовление

Схема десульфатирующего зарядного устройства для АКБ 12В позволяет создать своими руками агрегат, который будет осуществлять автономную очистку батареи, без предварительного демонтажа. Для работы понадобится снять минимум одну клемму, которая связана с автомобилем. За счет этого можно обезопасить электронику от вероятных нагрузок. Кроме стандартной очистки электродов от соляного налета с помощью десульфатора можно проводить регулярную профилактику. За счет этого можно существенно продлить эксплуатационный срок изделия. Для работы нужно подготовить:

1. Реле с нормально замкнутыми контактами. Идеально подойдет модель с советского автомобиля.
2. Лампочки либо нагрузочные резисторы.
3. Реле поворотов. Желательно использовать импортные модели с напряжением 12 В. Чтобы повысить рабочее время, нужно заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости.
4. Соединительные провода и паяльник.

Все эти детали входят в схему простого десульфатирующего зарядного устройства. Все отрицательные клеммы подключают к выходу такого же заряда устройства. К выходу на батарее подсоединяют поворотное реле. К плюсовому зарядному агрегату подводится выход реле аналогичного заряда. Конструкция нагружается активным резистором либо лампочками. Обязательно нужно контролировать сборку и проверку работоспособности изделия. Для этих целей больше подойдет вольтметр и амперметр.

Десульфатация пластин обычным зарядным устройством

Как отмечалось выше, выполнить работы по десульфатации пластин аккумулятора можно при помощи обычного зарядного устройства. Но работа в данном случае будет значительно более сложной и потребует регулярного вмешательства в процесс.

Рассматриваться процесс десульфатации будем для аккумулятора, который имеет напряжение на клеммах на уровне в 8 Вольт, а плотность электролита порядка 1,07 г/см3. Подобный аккумулятор при обычной зарядке начинает кипеть примерно через 15 минут, при этом не получая напряжение.

Выполняется десульфатация при помощи обычного зарядного устройства следующим образом:

Снимите аккумулятор и поставьте его в хорошо проветриваемом помещении, где будут проходить работы;
Далее проверьте, чтобы в батарее было достаточно электролита. Если его мало, то долейте обычной дистиллированной воды

Обратите внимание, что ни в коем случае нельзя доливать электролит или концентрат;

Далее потребуется взять обычное зарядное устройство, которое позволяет жестко устанавливать показатели тока и напряжения (Ампер и Вольт), и подключить его к батарее;
Поставьте напряжение на уровень от 13,9 до 14,3 Вольт, а ток на уровень от 0,8 до 1 Ампер и включите его в работу, после чего оставьте аккумулятор в подобном состоянии на 8-9 часов;
Выполнив описанные выше действия, можно заметить, что плотность электролита в аккумуляторе не изменилась, но увеличилось напряжение примерно до 10 Вольт – это то, что требуется;
Отключите зарядное устройство от аккумулятора и оставьте его в таком состоянии на 24 часа;
Далее вновь подключите зарядную станцию к аккумулятору, но выставите на сей раз ток на уровне в 2-2,5 Ампера. Снова оставляем аккумулятор заряжаться на 8-9 часов;
После этого вы заметите, что его напряжение возросло до уровня около 12,8 Вольт, а плотность повысилась до значений в 1,11-1,13 г/см3;
Как можно видеть, процесс десульфатации начался

Чтобы его продолжить, необходимо подать на аккумулятор небольшой разрядный ток. Для этого лучше всего использовать лампу дальнего света автомобиля, либо что-то похожее по нагрузке. Оставьте аккумулятор с подключенной нагрузкой на 8-9 часов. Желательно постоянно контролировать результат, чтобы напряжение не снизилось меньше 9 Вольт, при этом плотность будет оставаться на прежнем уровне;
После этого вновь заряжаем 8 часов при помощи зарядной станции аккумулятор током около 0,8-1 Ампер. Далее снова его оставляем стоять без подключенной зарядки и нагрузки на протяжении 24 часов, а после заряжаем током в 2-2,5 Ампер, чтобы вновь повысить напряжение батареи до уровня в 12,7-12,8 Вольт. После второго цикла вы заметите, что плотность повысилась до 1,15-1,17 г/см3. Следом вновь нагружаем аккумулятор.

Подобные процедуры следует проводить до тех пор, пока плотность батареи не приблизится к идеальной – 1,27 г/см3. Подобные работы позволят очистить пластины аккумуляторной батареи на 80-90%

Обратите внимание, что в зависимости от сложности ситуации, работы могут занять вплоть до двух недель

Способы десульфатации пластин

Если при диагностике установлено, что причина
поломки — в сульфатации, можно начинать восстановление. Способов несколько.

Механическая очистка

Это наименее эффективный способ, к плюсам
которого относят безопасность. К этому методу прибегают, если не останется
иного выхода. Способ непростой, требует определенных навыков. Аккумуляторную
батарею разрезаем, извлекаем из неё пластины. Затем пакетники пластин
разбираем, чтобы счистить образовавшийся на них налет.

После этого к батарее возвращается
работоспособность. АКБ собираем вновь, заливаем в нее электролит и заряжаем.
Эти работы лучше проводить в резиновых перчатках и защитных очках.

Для EFB АКБ этот способ применить не получится,
так как электродные группы в них запаяны в сепаратор, предотвращающий осыпание
пластин. Конструкция подразумевает наличие разницы плотности электролита в
сепараторе и банке — это делает механическую десульфатацию аккумулятора
невозможной. Кстати, неаккуратность может привести к полной поломке батареи.

Химические присадки

В электролит вводятся химические присадки. Они
разрушают сульфат кальция. Присадки должны замедлять процесс образования налета
на электродах. Есть много присадок, но самым большим спросом у водителей
пользуется «Трилон-Б». Этот раствор по-разному действует на различные
виды АКБ и не всегда даёт результат.

Производители некоторых АКБ наносят на пластины
специальную пасту, которая должна увеличить срок службы агрегата. В такие
батареи присадки лучше не добавлять, так как их химический состав постепенно
разрушит защитный слой.

Электрохимический способ

Применяют устройство, проводящее через электролит
ток с завышенными показателями. Это приводит к постепенной нейтрализации
кальциевых солей. Растворяясь, они повышают плотность электролита, доводя
показатели АКБ до нормы.

Зарядным устройством

Десульфатация АКБ может быть выполнена
зарядником, который продается в любом специализированном магазине. Зарядное
устройство очищает пластины от кальция. Это современный и самый эффективный
способ. Десульфатор дорогой, поэтому
использовать его не всегда целесообразно, однако процедура проверки пластин с
ним серьезно упрощается. Все просто: берем АКБ, к ней подключаем зарядную
станцию и запускаем процесс десульфатации, который продлится несколько дней.

Схема работы станции проста: батарея получает
необходимое напряжение для заряда, потом разряжается. По завершении работ
зарядная станция показывает, на сколько емкость АКБ была восстановлена.
Такой процесс десульфатации требует постоянного контроля

Важно обеспечить
такие условия:

1. Процедуру производить в
   проветриваемом помещении.
2. При подключении батареи к
   заряднику сила выставляемого тока — 0,8-1 А, напряжение — 13,9-14,3 В.
3. АКБ отключается от зарядника и
   выдерживается в течение 24 часов. Затем процедура повторяется.
4. После повторения процедуры
   параметры батареи меняются. Электролит получает плотность 1,12 г/куб. см,
   напряжение доходит до 12,8 В. Это говорит о запуске процесса десульфатации.
5. Батарея разряжается до 9 вольт.
   Процесс разрядки нужно контролировать, так как остаточное напряжение не
   должно упасть ниже отметки 9 В.

Потом эти действия повторяют вновь, что в
результате приводит к повышению плотности электролита до 1,16 г/куб. см.
Длиться работы могут до 14 дней. Аккумулятор при этом восстанавливает свою
работоспособность на 80%.

Десульфатизация — обратный сульфатации процесс,
при котором повышаются плотность электролита и напряжение на клеммах батареи.
Эту процедуру можно проводить и самостоятельно, но все же привлечь специалиста
рекомендуется

Автолюбителю важно помнить и о том, что необслуживаемый
аккумулятор долго работать не будет