Что такое сульфатация пластин аккумулятора

Что такое сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация пластин среди всех неисправностей аккумуляторных батарей стоит в первой пятёрке. Так в чём же состоит этот процесс, что такое сульфатация аккумулятора и почему она происходит? На эти вопросы мы и попробуем ответить в данной статье.

Что такое сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация пластин аккумулятора.

Как известно, электроэнергия в аккумуляторной батарее вырабатывается при химическом взаимодействии свинцовых пластин с электролитом – водным раствором серной кислоты. Согласно законам химии одним из продуктов этой реакции (Pb + 2H2SO4 + PbO2 -> 2PbSO4 + 2H2O) является сульфат свинца PbSO4. Его осаждение на пластинах в виде белого налёта, а иногда в форме крупных кристаллов, и называется сульфатацией пластин аккумулятора или просто сульфатацией аккумулятора.

При самом неблагоприятном развитии событий сернокислый свинец превращается в плёнку, препятствующую проникновению электролита к пластинам. Это приводит к тому, что АКБ перестаёт заряжаться. То есть устройство, что называется, «берёт» заряд, но очень и очень мало.

Проще говоря, после зарядки аккумулятор с сульфатацией может показывать полную готовность к работе, но разряжается до нуля буквально в считанные минуты при подключении самой обыкновенной лампочки. О том же, чтобы провернуть коленчатый вал, не может быть и речи – пластинам, покрытым сернокислым свинцом, это вообще не под силу.

Теперь, после того, как мы описали сульфатацию в общем и целом, рассмотрим провоцирующие её факторы.

Причины сульфатации аккумулятора

Разумеется, главная причина этого явления заключается в осаждении сульфата свинца на аккумуляторные пластины. Мы об этом уже рассказали, но при каких условиях это происходит? И здесь усматривается несколько факторов, которые вызывают образование сульфатной плёнки. В их перечень входят следующие:

  • глубокий разряд АКБ;
  • сильное охлаждение;
  • долговременное хранение незаряженной батареи;
  • заливка электролита с повышенным содержанием кислоты.

Рассмотрим каждую из причин сульфатации аккумулятора подробнее и начнём с глубокого разряда аккумулятора.

Глубокий разряд

Во время зарядки сернокислый свинец практически не образуется, поскольку соединения, которые требуются для синтеза этой соли, не встречаются – при подаче заряжающего напряжения они собираются вблизи пластин с разной полярностью. При отключении зарядного тока стартует процесс разряда, и начинается взаимодействие указанных соединений с образованием сульфата свинца и его осаждением на пластины. И чем глубже разряжается аккумулятор, тем больше образуется PbSO4, следствием чего является сильная сульфатация.

Холод

Каждый автомобилист знает, что в сильный мороз всего за несколько часов батарея может разрядиться почти в ноль, что чревато сульфатацией пластин, если своевременно не подключить аккумулятор к зарядному устройству. Само по себе охлаждение не усиливает синтез сульфата свинца. Низкие температуры лишь усугубляют ситуацию с разрядом АКБ. То же самое можно сказать о длительном хранении незаряженной батареи. Если полностью заряженное устройство вполне нормально хранится в течение нескольких месяцев, то в недозаряженном аккумуляторе процесс сульфатации протекает в ускоренном режиме, и пластины покрываются плёнкой уже через несколько недель.

Неправильное обслуживание

Концентрированный электролит в аккумуляторную батарею заливают довольно редко, и обычно этим грешат неопытные автомобилисты, заметившие сульфатацию и уверенные в том, что стоит только добавить серной кислоты, и она смоет сульфатную плёнку. Однако эффект наблюдается прямо противоположный. Кислоты становится больше, а, значит, увеличивается количество «стройматериалов» для сернокислого свинца. И вуаля! Проходит два-три дня, и на пластинах видна уже не тонкая светлая плёночка, а крупные белые кристаллы, которые просто так – по щелчку пальцами – уже не удалить.

Еще одна причина сульфатации аккумулятора это высокая температура. Конечно, 70 градусов под капотом к глубокому разряду не приведут, но нагрев ускоряет химическую реакцию образования PbSO4. Вот почему слабо заряженный аккумулятор в сильный зной очень быстро сульфатируется.

Читайте также: Что такое EFB аккумуляторы и чем они отличаются от обычных.

Как определить наличие сульфатации

Пластины с разной степенью сульфатации.

Своевременная «постановка диагноза» позволит сэкономить существенную сумму денег, ведь осадок сульфата свинца на пластинах ещё не является приговором аккумулятору. На раннем этапе вовсе не обязательно покупать новый источник электроэнергии со всеми вытекающими финансовыми последствиями. Положение ещё можно исправить сравнительно простым и бюджетным методом, о котором мы расскажем ниже. Поэтому необходимо знать, как определить наличие сульфатации. Способов на самом деле не так много, чтобы в них запутаться.

Читайте также:  Где хранятся записи телефонных разговоров android

Первым «тревожным звоночком» является ухудшение функциональности аккумулятора. Если вы заметили, что батарея стала заряжаться гораздо быстрее обычного и при сильном кипении электролита, то, вероятнее всего, это она и есть – сульфатация. Другой симптом состоит в существенном снижении ёмкости АКБ. Ключевое слово в данном случае – «существенном». Предположим, ёмкость вашей батареи изначально составляла 60 А·ч, а по результатам измерения вы видите лишь 25 А·ч. Это практически всегда означает, что на пластинах собрался сульфат свинца.

После возникновения подозрений остаётся только визуально убедиться в наличии сульфатации. Оговоримся сразу. Такой контроль возможен только в том случае, если аккумулятор обслуживаемый. Открутите пробки-заглушки и загляните внутрь. Белый налёт трудно не заметить, поскольку он хорошо контрастирует с чистым тёмно-серым свинцом. А уж светлые кристаллы вообще видны, что называется, невооружённым глазом. Если вы увидели налёт или кристаллические наросты, то немедленно предпринимайте меры для устранения сульфатации пластин.

Как убрать сульфатацию пластин аккумулятора

Сульфатация аккумулятора может быть устранена одним из трёх методов – механическим, химическим и электрохимическим. Первый предполагает изъятие сульфатированных пластин из корпуса и очистку их щёткой. В этом случае потребуется вскрыть корпус, на что, конечно, пойдёт не каждый автомобилист. Поэтому данный способ используется крайне редко и является, скорее, теоретическим.

Химическая очистка более распространена, но показывает недостаточную эффективность для того, чтобы считаться единственно приемлемым методом десульфатации. Для растворения налёта сернокислого свинца обычно используются кислотные химикаты, например, очень популярный ныне «Трилон Б».

Наибольшую результативность в борьбе с сульфатацией аккумулятора показывает способ, который называется электрохимическим. Он не очень быстрый, но зато чрезвычайно эффективный. Методика заключается в зарядке аккумулятора малым током (примерно 0,8-1 А) в течение 8-10 часов и последующей разрядке на протяжении такого же периода времени. После этого цикл повторяется, но только на этот раз величина зарядного тока устанавливается 2-2,5 А. Для десульфатации достаточно 2-3 циклов.

Проделать данные манипуляции можно с помощью обычного зарядного устройства с регулируемыми параметрами. Однако целесообразнее всего использовать специальное оборудование – зарядную станцию с функцией профилактической десульфатации.

Читайте также: Что делать если в машине сел аккумулятор .

Видео на тему

Почему деградирует (умирает) аккумулятор через определенное время? Вообще тема обширная, но не такая сложная, как кажется на первый взгляд.
Пользуясь сленгом телевизионных шоу – сделаем «подводку».

Итак, что такое сульфатация? Это химическая реакция, при которой поверхность пластин покрывается серно-кислым свинцом. Чем мощнее происходит разряд, тем толще становится покрытие пластин белым налётом. Это как раз и есть сульфат свинца.

Процесс сульфатации особенно интенсивно происходит летом. Если на улице +30°С, то в моторном отсеке 60÷80°С. Вот при этой температуре происходит обильный процесс сульфатации пластин. И мы теряем летом основной показатель батареи – пусковой ток.

Величина пускового тока, указанного на аккумуляторе, очень редко совпадает с реальностью.
Если указано 480А, то в реальности 400А и это хорошо. Или в пределах допуска, а он всегда в отрицательную сторону.

Мы никогда не задумываемся: почему завод-изготовитель дает гарантию 2 года? Да потому что: вот вы купили новый аккумулятор, поездили год, у него было 400А пускового тока. А в зиму вы войдете с максимум 300А. За первый год эксплуатации теряется 100А. За второй год вы потеряете еще 100А, а может быть и больше.

Летом этой мощности еще хватает. А вот в зимнее время этой мощности абсолютно недостаточно.

Приведем пример: аккумулятор 60А/час. Так вот: летом стартер берет максимум 100А и запускает вам двигатель. В запасе находится еще 150-200А. А зимой стартер образно говорит аккумулятору: «Дай мне не 300А, а 320А. Вот тогда я тебе двигатель заведу».

Читайте также:  Найти числа делящиеся на

Вы никогда в жизни не запустите двигатель, потому что стартер забирает из аккумулятора всю мощность.

А теперь разберемся в тонкостях процесса сульфатации

Электролит состоит на 65% из дистиллированной воды и 35% серной кислоты. В норме он имеет плотность 1,27 г/см3. Вот этот раствор как раз и заливает внутреннее наполнение банок аккумулятора (пластины). Подробно о электролите написано в статье «Что нужно знать об электролите для аккумуляторов»

При заряде на минусовой пластине накапливается свинец, а на положительной — окись свинца.

При заряде плотность растет из-за поглощения дистиллированной воды.

При разряде расходуются активные вещества, т.е. как раз восстановленные пластины начинают расходоваться и образуется сульфат свинца.

Образованию сульфатной пленки на поверхности свинца предшествует пересыщение ионами Pb+ приэлектродного слоя. В процессе анодной поляризации свинца его поверхность равномерно закрывается сульфатным слоем, что приводит к линейному падению емкости двойного слоя. Сульфатная пленка при малых размерах пор ведет себя как селективно-проницаемая мембрана, в результате чего затрудняется доступ сульфат-ионов к поверхности свинца. Это приводит к возможности роста рН электролита в порах пленки у поверхности металла, что в свою очередь создает условия для образования основных сульфатов свинца, дополнительно пассивирующих электрод.

Как победить сульфатацию?

Известно несколько методов «лечения» засульфатированных электродов. Прежде всего, это замена аккумуляторного электролита на дистиллированную воду и проведение заряда малыми токами. Эта операция иногда повторяется несколько раз. Необходимо заметить, что удаление электролита из аккумуляторов с плотной сборкой электродов и высокопористыми сепараторами затруднено и представляет собой весьма трудоемкий процесс. В конце заряда необходимо вновь корректировать плотность электролита крепкой кислотой.

Рекомендуется проведение заряда засульфатированных аккумуляторов токами большой величины с целью десорбции органических веществ с поверхности кристаллов PbS04. А.И. Русиным был успешно применен метод восстановления засульфатированных аккумуляторов чередованием толчковых токов в конце заряда, пауз и малых токов.

Наконец, в последнее время найдены десульфатирующие добавки в электролит аккумуляторов. Введение таких добавок в аккумуляторы в количестве 1÷1,5г на литр электролита через несколько дней приводит к восстановлению емкости аккумулятора. К таким добавкам относятся некоторые типы пространственно-затрудненных фенолов (ПЗФ).

Предполагается, что ПЗФ образуют комплексные соединения с PbS04, разрушая при этом его крупные кристаллы. Причем десульфатирующие добавки не препятствуют протеканию основных электродных процессов в аккумуляторе.

В настоящее время эти добавки под торговыми марками «Русь» и «Гомол» нашли широкое распространение в нашей стране и за рубежом для свинцовых аккумуляторов различного назначения.

Десульфатирующее восстановительное устройство для кислотных аккумуляторов

Если аккумулятор подвергся сильной сульфатации пластин и потерял более половины своей ёмкости, а также начал плохо заряжаться – в данной ситуации может помочь мощный десульфатор.

Десульфатор – это источник мощного импульсного тока.

Пример как он работает: нам необходимо проделать отверстие в бетонной стене. Если мы будем делать обычной дрелью, даже с использованием победитового сверла – то простым сверлением нам понадобится очень много времени чтобы просверлить это отверстие. В таком случае мы берем перфоратор и проделываем отверстие за короткий промежуток времени, потому что в перфораторе используется импульсный удар.

Подобно перфоратору работает и десульфататор. Когда пластины аккумулятора покрыты мощным панцирем сульфата, который уже не растворяется, обычный даже мощный ток уже не способен проникать через этот панцирь. Т.е. свободные ионы начинают застревать в кристаллической решётке и эффекта от заряда никакого нет.

Но когда мы начинаем пропускать через пластины мощный импульсный удар, то подобно перфоратору свободные ионы пробивают кристаллическую решётку сульфата и попросту разрушают её. Аккумулятор начинает вновь заряжаться, набирать ёмкость и восстанавливается.

Но перед тем как начать восстанавливать аккумулятор – необходимо проверить уровень электролита. Если уровень маленький – необходимо долить воды до уровня.

Читайте также:  Как вывести из черного списка в одноклассниках

Конечно, у этого устройства есть и свои недостатки. Таким устройством постоянно заряжать аккумулятор нельзя, так как зарядка мощным ассиметричным током способствует не только разрушению и «стряхиванию» сульфата, но и осыпается активная масса.

В качестве профилактики такое устройство можно применять при нормальной эксплуатации аккумулятора примерно раз в год.

Для тех, кто дружит с электроникой и умеет пользоваться паяльником: в интернете есть немало схем самодельных устройств различной сложности. Но принцип действия у них один и тот же. И если кому-то жалко потратить 1,5÷2 тыс. рублей на магазинное зарядное устройство с режимом десульфатации – поработайте своими руками и сотворите домашний шедевр.

Если у вас получится – поделитесь, пожалуйста, с братьями по несчастью и выложите схему и описание вашего прибора.

[2018-10-15]
Какой аккумулятор лучше VARTA или BOSCH?
далее.

[2018-07-23]
Новинка от Южнокорейской компании Bost Holdings — аккумуляторы ENEUS
далее.

Все новости
Сохраните ссылку в соц.сетях:

Оглавление

Сульфатация пластин аккумулятора
2013-12-30

Сульфитацией пластин автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ), называется такой вид их неисправности, при котором поверхность пластин аккумулятора покрывается крупными кристаллами сернокислого свинца (сульфата свинца), напоминающим по виду белый налет. Эти кристаллы изолируют активное вещество платин от электролита, закупоривают поры, в результате чего емкость АКБ снижается, а сопротивление возрастает. Такая батарея заряжается быстро, то есть в ней быстро повышается напряжение, и повышается температура электролита, начинается бурное выделение газов, но, при этом, плотность электролита повышается незначительно. Если подключить к такому аккумулятору потребители электроэнергии, то он очень быстро разряжается ввиду малой емкости.

Сульфатация может возникать по разным причинам, основные из них, это длительное хранение АКБ в разряженном состоянии, разряд АКБ ниже 10,2В, низкая плотность электролита. Сульфатация пластин аккумулятора возрастает с понижением уровня электролита в банках, когда оголяется верхняя часть пластин. Также, процесс сульфатации усугубляет наличие в электролите различных примесей, особенно органических, завышенная по сравнению с нормой плотность электролита, повышенная температура электролита (например, в том случае, если аккумуляторы автомобильные сильно нагреваются от работающего двигателя автомобиля), короткое замыкание пластин, ускоренный саморазряд.

Чтобы предохранить аккумулятор от сульфатации, необходимо поддерживать его в заряженном состоянии, например, при длительном хранении, его нужно периодически подзаряжать небольшим током с помощью зарядного устройства. Чтобы не допустить саморазряда, нужно содержать аккумулятор в чистоте, особенно верхнюю крышку, где находятся выводные штыри, так как из-за загрязнений между штырями может начать протекать ток, быстро разряжающий аккумулятор.

К сожалению, сильно запущенный процесс сульфатации устранить невозможно – придется заменять аккумулятор новым. Но, небольшую сульфатацию устранить удается, путем проведения нескольких циклов заряда – разряда аккумулятора. Вначале аккумулятор подключают к зарядному устройству и полностью заряжают. Затем проверяют плотность электролита во всех банках с помощью ареометра (денсиметра), и, при необходимости доводят его до плотности 1,285 г/см2, доливая либо дистиллированную воду, если плотность нужно понизить, либо электролит, плотностью 1,4 г/см2, если плотность требуется повысить. После этого аккумулятор нужно разрядить силой тока около 4 -5 А (можно разряжать через лампу накаливания от фары автомобиля). Разряд АКБ прекращают, когда напряжение на клеммах снизится до 10,2В, при отключенном потребителе электроэнергии. Для устранения сульфатации, такие циклы заряда – разряда повторяют несколько раз.

Более застарелую сульфатацию можно попытаться устранить с помощью применения 10-процентного раствора сернокислого магния (MgSO4). Из банок АКБ сливается электролит, в банки заливается раствор сульфата магния, после чего аккумулятор заряжают и разряжают несколько раз. В результате этого сульфат свинца, а также иные производные химической реакции оседают и скапливаются на дне корпуса АКБ. Чтобы этот осадок не стал причиной короткого замыкания пластин, аккумулятор после проведения десульфатации нужно промыть дистиллированной водой, а затем налить в банки новый электролит, нормальной плотности. Эта процедура может продлить срок службы аккумулятора.

Ссылка на основную публикацию
Что такое адрес сервера на телефоне
Блог о модемах, роутерах и gpon ont терминалах. Частенько пользователи планшетов и смартфонов на Андроид сталкиваются с тем, что подключившись...
Что значит загрузочная флешка
Что такое загрузочная флешка / 8 способов создать загрузочную флешку Что такое загрузочная флешка / 8 способов создать загрузочную флешку...
Что значит заблокировать сообщение в телефоне
Текстовые сообщения очень удобны – ведь с их помощью вы можете получить информацию от другого абонента даже в тот момент,...
Что такое аккумулятор слайдер
Кроме достоинств, у литий-ионных аккумуляторов имеется немало минусов: Не выносят перезаряда. Подача тока на элемент питания должна быть прекращена, когда...
Adblock detector