Как избавиться от сульфатации пластин аккумулятора

Десульфатация АКБ своими руками

Независимо от того, насколько правильно эксплуатируется автомобильный аккумулятор, накопление на пластинах сульфата свинца носит необратимый характер. Просто в одних случаях процесс протекает активнее, в других – медленнее, но рано или поздно ёмкость АКБ падает настолько, что автовладелец начинает задумываться, что можно сделать, чтобы продлить срок эксплуатации батареи. И самый правильный и радикальный вариант – чистка электродов аккумулятора от налёта солей свинца. Эта процедура называется десульфатацией пластин аккумулятора.

Немного теории

Известен и противоположный термин, сульфатация. Под ним понимают образование на поверхностях положительных электродов АКБ налёта из сернокислого свинца. Это вещество является компонентой штатного процесса разрядки батареи, и в идеале во время зарядки все соли должны обратно разложиться на свинец и серную кислоту. Но на практике некоторая часть сульфата свинца в кристаллическом виде в обратную реакцию не вступает, оставаясь на свинцовых пластинах и тем самым уменьшая их полезную площадь. Именно это и приводит к уменьшению ёмкости батареи, и чем больше солей свинца накапливается на пластинах, тем хуже аккумулятор держит заряд.

Сульфатация пластин аккумулятора развивается по следующим причинам:

• при глубоком разряде батареи. Слой сульфата свинца становится настолько толстым, что шансы полной обратной реакции снижаются до нуля, и при последующей зарядке 10-15% солей остаётся на пластинах. Нетрудно понять, что 3-5 таких глубоких разрядов будет достаточно, чтобы аккумулятор уже не мог крутить стартер даже в заряженном состоянии;
• при эксплуатации в условиях отрицательных температур. Здесь всё очевидно: в морозы аккумулятор садится в разы быстрее, а севший аккумулятор – это плохо;
• высокие температуры тоже вредны для АКБ, особенно если она разряжена – в этом случае образуются кристаллы сернокислого свинцы увеличенного размера, и именно они хуже всего вступают в обратную химическую реакцию;
• длительное хранение батареи в разряженном состоянии также негативно сказывается на состоянии пластин – в этом случае они сульфатируются медленно, но активнее «въедаясь» в металлическую поверхность.

Существует мнение, что доливая концентрированный электролит при уменьшении его плотности, вы тем самым способствуете более активному растворению солей свинца. Это не так – увеличение содержания серной кислоты не способно разрушить застарелый слой сульфата свинца. Но это можно сделать используя специальные химсредства или производя зарядку батареи с использованием специфического алгоритма.

Главным признаком сульфатации электродов аккумулятора считается существенное падение плотности электролита. Заряженный аккумулятор имеет плотность электролитической жидкости номинальным значением 1,27 г/см³ (параметр может незначительно отличаться в зависимости от региона). При падении показателя до 1,08 г/см³ можно говорить о том, что батарея сильно сульфатирована и нуждается в проведении десульфатации.

Какие автомобильные аккумуляторы подлежат десульфатации

Существенное падение ёмкости батареи не всегда означает, что её можно восстановить, удалив с пластин налёт солей. Дело в том, что такой же результат будет наблюдаться при разрушении пластин (процесс, который активируется при недостаточном уровне электролитической жидкости), когда в банках возникло короткое замыкание. Здесь помочь уже ничем нельзя, такой аккумулятор подлежит утилизации.

Как определить, что ваша батарея всего лишь сильно сульфатирована?

Сочетание хотя бы двух нижеперечисленных признаков будет говорить о том, что пытаться восстановить ёмкость, произведя десульфатацию автомобильного аккумулятора, уже бесполезно:

• если АКБ садится быстро, но при этом столь же быстро заряжается;
• электролит начинает закипать после начала зарядки слишком быстро;
• если на пластинах заметен белый налёт, это явное свидетельство наличия сульфата свинца;
• падение ёмкости на 30 и более процентов (для измерения этого показателя требуется дополнительное оборудование).

Во всех остальных случаях восстановление АКБ возможно.

Физические и химические методы десульфатации

Вообще-то все популярные способы десульфатации подразделяют на две группы: электрохимические, то есть с использованием специальных ЗУ, и все остальные. Начнём с рассмотрения последней группы, поскольку считается, что такие способы более эффективны, но применимы далеко не всегда.

Физическая чистка

Аккумуляторы с разборной конструкцией встречаются чрезвычайно редко, и с их десульфатацией возникает меньше всего проблем: разобрал, почистил пластины, собрал.

Но что делать, если АКБ неразборный? В интернете можно найти подробные инструкции, как разрезать батарею вверху, чтобы изъять крышку вместе с пластинами.

Но нужно понимать, какие сложности возникнут во время его сборки, ведь корпус аккумулятора должен быть идеально герметичным, и обеспечить такую герметичность будет очень непростой задачей. Так что схема десульфатации аккумулятора своими руками посредством нарушения целостности его конструкции применима только при наличии «прямых» рук и всегда связана с определённым риском.

Использование специальных средств

Методы десульфатации свинцовых аккумуляторов с использованием химических присадок имеют немало поклонников, но и здесь имеется ряд ограничений.

Чаще всего говорят о средстве «Трилон Б», продаваемом в виде порошка белого цвета, который нужно использовать в виде водного раствора согласно инструкции (на 1 л. воды 100 г. вещества).

В состав «Трилона» входят вещества, инертные к металлам, в том числе свинцу, но активно реагирующие с солями металлов, разрушая их. Средство активно используется в промышленности для разрушения нерастворимых солей.

Но относительно использования средства для восстановления аккумуляторов отзывы весьма противоречивы – вы можете действительно избавиться от сульфатации пластин, но велик шанс того, что после такой обработки батарею придётся выбрасывать. Рекомендуется использовать «Трилон Б» только при невысокой степени десульфатации АКБ.

Рассмотрим пошагово, как провести десульфатацию батареи в домашних условиях:

• готовим водный раствор «Трилона Б»;
• удаляем электролит;
• сразу же заливаем в банки химсредство и закрываем их пробками;
• по прошествии 40-60 минут сливаем раствор «Трилона» и несколько раз промываем пластины водой;
• заливаем свежий электролит номинальной плотности.

Вероятность того, что в результате ёмкость АКБ повысится, достаточно высока, но в случае сильно изношенных батарей с осыпавшимися пластинами при промывке может возникнуть ситуация их замыкания. Да и сами пластины в результате воздействия «Трилона» могут посыпаться окончательно.

Десульфатация с помощью соды

Использование раствора пищевой соды также способно избавить пластины от налёта сульфата свинца, но эффективность этого метода заведомо ниже, чем у «Трилона». Перед тем, как сделать десульфатацию, убедитесь в том, что при приготовлении раствора использовалась «мягкая» вода, содержащая минимальное количество примесей в виде солей, это важно. Сам алгоритм ничем не отличается от описанного выше.

Расхожее мнение о возможности проведения десульфатации дистиллированной водой не соответствует действительно – она химически нейтральна и может использоваться разве что для промывки аккумулятора.

Электрохимические методы

Все вышеперечисленные способы достаточно сложны в реализации и при этом имеют спорную эффективность. Более распространена очистка электродов от солей свинца с использованием специального ЗУ, умеющего функционировать в режиме «заряд/разряд». Правда, их стоимость достаточно высока, так что многие пользуются обычными зарядками, но тогда процесс растягивается во времени на недели и даже месяцы.

Десульфатация специальным зарядным устройством

Отличительной особенностью такого ЗУ является наличие отдельного режима десульфатации, в котором зарядное устройство будет работать достаточно долго, вплоть до нескольких дней, в зависимости от степени обрастания пластин кристаллами соли свинца.

При использовании такого ЗУ возможна автоматическая десульфатация аккумулятора, нужно только правильно его подключить и активировать указанный режим.

Сам процесс достаточно прост: ЗУ работает циклически, сначала заряжая АКБ, а затем разряжая его, при этом ток заряда примерно на порядок выше тока разряда, что и делает процедуру длительной. Навороченные зарядники могут даже определять, на сколько процентов удалось восстановить батарею, и высвечивают эту информацию на дисплее после завершения работы.

Десульфатация АКБ обычной зарядкой

Покупать дорогой прибор, стоящий как новый аккумулятор, не самый оптимальный вариант. Но оказывается, что десульфатацию можно выполнить и обычной зарядкой, но только если оно позволяет регулировать параметры тока и напряжения на выходе.

Что касается алгоритмов избавления пластин от сульфата свинца, то их существует немалое количество. При использовании любого метода необходимо убедиться, что помещение, в котором проводятся работы, хорошо вентилируемое – при длительной работе ЗУ даже из необслуживаемых аккумуляторов будет выделяться немалое количество паров электролита, отрицательно влияющего на дыхательную систему.

Пример алгоритма десульфатации АКБ простым зарядником:

1. перед началом работ батарею нужно разрядить до плотности 1,08 г/см 3 ;
2. устанавливаем на ЗУ значения тока заряда 1 ампер при U, равном 14,1 плюс-минус 0,2 В;
3. подключаем аккумулятор и оставляем заряжаться около восьми часов;
4. в результате плотность должна остаться на том же уровне, а вольтаж немного подняться (на несколько В);
5. отключаем АКБ и даём ему разрядиться на протяжении суток без дополнительной нагрузки;
6. снова ставим батарею на зарядку на шесть-восемь часов при том же напряжении, увеличив силу тока вдвое, вплоть до 2,5 А;
7. выходное напряжение аккумулятора снова немного вырастёт, но начнёт увеличиваться и плотность;
8. снова разряжаем АКБ, но на этот раз с использованием нагрузки (например, лампу дальнего света). Время разряда – примерно 8 часов. Главное — нужно следить, чтобы напряжение держалось выше 9,0 В;
9. повторяем пункты 2-8, следя за плотностью электролита. Он должен увеличиться. Нужно выполнить столько циклов, сколько нужно, чтобы плотность поднялась до номинала (1,27 г/см 3 ).

Чтобы избавиться от серьёзной сульфатации аккумулятора, может понадобиться 1-2 недели, зато результат окажется неплохим. В среднем такая процедура позволяет восстановить ёмкость АКБ до 80-90% от номинального значения, что является отличным показателем.

Метод обратной зарядки

Этот способ относится к рискованным, поэтому рекомендовать его мы не будем, но если все вышеперечисленные методы оказались безрезультатными, то многие автовладельцы решаются на его использование как на последний шанс реанимировать свой аккумулятор.

Вам понадобится наличие мощного источника тока (например, подойдёт сварочный аппарат, но только не инвертированный), способный выдавать при относительно небольшом напряжении до 80 А.

Итак, рассмотрим, как правильно сделать десульфатацию указанным неспецифичным методом. Подключаем АКБ к сварке, предварительно выкрутив пробки, соблюдая инвертированный порядок – плюс к минусу и наоборот. Включаем источник тока на полчаса, кипение электролита начнётся достаточно быстро, но это не страшно – он всё равно подлежит замене на новый.

Замена электролита в аккумуляторе

Помните, что после выполнения процедуры методом ОЗ аккумулятор поменяет полярность, и при подключении к автомобилю и последующих зарядках это нужно учитывать!

Профилактика сульфатации

Продлить срок службы АКБ можно, придерживаясь следующих простых рекомендаций:

• не допускайте сильного разряда батареи. Летом для этого достаточно с периодичностью раз в 7-10 дней выполнять поездки длительностью не менее 40-45 минут, зимой периодически подзаряжать батарею зарядным устройством;
• если АКБ обслуживаемая – следите за уровнем электролита;
• приобретайте аккумулятор немного большей ёмкости, чем указано в паспорте, особенно это актуально для авто с дизельным мотором и при использовании большого количества дополнительного электрооборудования;
• избегайте езды на разряженных аккумуляторах – это чревато глубокими разрядами и ускоренной сульфатацией пластин.

Помните, что любая батарея имеет свой ресурс, по исчерпании которого никакая десульфатация вам не поможет.

Итак, вы познакомились с несколькими распространёнными способами десульфатации автомобильных аккумуляторов. Если не считать физическую очистку электродов, все остальные методы вполне можно выполнить самостоятельно, даже без наличия соответствующего опыта. Если вы смогли реанимировать батарею, используя собственный способ, будем рады, если вы его опишите в комментариях.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Сульфатация аккумулятора

Работа АКБ по накоплению и расходу энергии основана на обратимой электрохимической реакции. При этом должен соблюдаться баланс, все компоненты участвовать в энергообмене. Сульфатация представляет образование нерастворимого осадка на поверхности пластин аккумулятора в виде твердого налета. Из процесса выводится свинец, кислотный остаток SO₄, снижается концентрация электролита. Оседая на пластинах, осадок повышает сопротивление, мешает передаче заряда. В результате устройство теряет емкость. Как обнаружить и устранить сульфатацию аккумулятора?

Как определить сульфатацию аккумулятора

Причины появления белого отложения на пластинах аккумулятора, сульфатации, связаны с нарушением правильной эксплуатации. В период разряда кристаллы PbSO₄ образуются всегда, но они малого размера. При зарядке АКБ они снова ионизируются, токопроводная поверхность очищается.

Сульфатация пластин аккумулятора происходит, если есть причины:

• Глубокий разряд приводит к укрупнению кристаллов, которые не разрушаются при зарядке.
• Низкие температуры приводят к хроническому недозаряду аккумулятора. Холодный электролит теряет скорость химической реакции. Если поездки короткие, простои длинные – все предпосылки для сульфатации аккумулятора.
• Высокая температура летом в подкапотном пространстве ускоряет все процессы, в том числе и образование больших кристаллов сульфата свинца в разряженной батарее.
• Хранение недозаряженного кислотного аккумулятора приведет к постепенному росту и уплотнению кристаллов в результате саморазряда. При этом подзарядка не производится, кристаллы не разрушаются.
• Низкий уровень электролита в банках, плохое качество электролита.
• Добавление концентрированной кислоты для уменьшения сульфатации только увеличит размер забитой поверхности.

Чем раньше определить появление сульфатации на пластинах кислотного аккумулятора, тем легче разрушить осадок, освободить доступ к приемнику заряженных частиц. Как это сделать?

Периодически необходимо осматривать банки необслуживаемого аккумулятора – коричневато-белесый налет на пластинах хорошо просматривается через открытую пробку. Сульфатация ведет к потере емкости. Явные признаки – зарядка автомобильного аккумулятора происходит в течение часа, банки кипят. После зарядки АКБ не запускает двигатель, быстро разряжается лампой подсветки. На корпусе, вокруг пробок, на клеммах, образуется белый налет, электролит кипит в аккумуляторе, установленном в гнездо. Емкость аккумулятора снижается, это можно установить замерами напряжения на клеммах хх и под нагрузкой.

Все перечисленные признаки сульфатации характерны и для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов, но в большей степени. Два-три глубоких разряда, и кальциевая батарея придет в полную негодность. Здесь образуется не только свинцовый осадок, но гипс, что хуже. Проблема проявляет себя уменьшением емкости, малым временем зарядки.

Сульфатация пластин аккумулятора – как устранить?

Итак, главная беда свинцовых аккумуляторов с электролитом из серной кислоты, сульфатация. Пока налет незначительный, его можно снять в домашних условиях. Кристаллы забили пористую поверхность свинца. Извлечь их можно, только разложив на ионы и направив на разные электроды. Используется:

• воздействие реверсивными токами или восстановление АКБ импульсными зарядами;
• десульфатация током малой величины длительное время;
• химические растворители осадка;
• механическое удаление накипи на пластинах.

В домашних условиях для устранения сульфатации аккумулятра можно использовать длительное воздействие на батарею током силой 2-3 А, не допуская закипания банок. Процедура проводится в течение 24 часов и далее, пока плотность электролита не будет стабильной в течение 5-6 часов. Проведение 2-3 тренировочных циклов может вернуть емкость до 80 % не до конца забитой батарее.

Хорошо растворяется осадок сульфата железа в растворе этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). Свинец в соли заменяется ионом натрия, и она становиться растворимой. Раствор готовят в соотношении 60 г порошка трилона Б + 662 мл NH₄OH 25% + 2340 мл дистиллированной воды.

Чтобы снять сульфатацию, раствор в аккумулятор заливать на 60 минут, сразу после удаления электролита. Реакция в банках бурная, с нагреванием и кипением. После раствор слить, 3 раза промыть полости дистиллированной водой и залить свежий электролит. Если свинцовые пластины не разрушатся, произойдет полная очистка пластин.

Слабый налет может быть удален с использованием дистиллированной воды. Содержимое банок необходимо удалить полностью, слив в эмалированную посуду. Если в содержимом банки есть угольные крошки, он не восстановится, разрушены пластины.

Залить банки электролитом, оставить пробки открытыми, подключить ЗУ, установить напряжение 14 В. Добиться, чтобы кипение в банках было умеренным, и оставить на неделю – две под нагрузкой. Растворившийся осадок превращает воду в слабый электролит. Чтобы избавиться от сульфатации процедуру повторить несколько раз. Закончить очистку, как только растворится весь осадок на пластинах аккумулятора.

Одинарная и двойная переполюсовка используется в случаях, когда остальные методы очистки не помогли. Смена заряда пластин поможет растворит осадок за счет изменения направления движения электронов. Но этот способ разрушит батарею с тонкими свинцовыми обкладками. Для современных бюджетных моделей китайского производства не применяется.

При использовании специальных присадок, растворяющих осадок, необходимо точно следовать инструкции, работы проводить в вентилируемом помещении, пользоваться средствами личной защиты.

Как снять сульфатацию с автомобильного аккумулятора, инструментально

Десульфатацию аккумулятора проводят с помощью электрических импульсов, разрушающих структуру кристалла. При этом электролит не сливается. Важно только убедиться, что причиной потери емкости стало именно появление осадка сульфата свинца, не разрушение пластин или короткое замыкание.

Используя специальный зарядник, не потребуется дополнительных действий. Нужно установить и подключить батарею. Подача переменного заряда в соотношении 1:10 с установленной периодичностью постепенно очистит пластины. Процесс длительный, но результат отражается на дисплее информацией о восстановленной емкости.

Схема снятия сульфатации аккумулятором обычным зарядным устройством выглядит так:

• Довести уровень электролита но нормы дистиллированной водой.
• Подключить зарядное устройство, установить напряжение 14 В, 1 А, заряжать 8 часов.
• Замерить напряжение, если оно меньше 10 В, АКБ не восстановится. Оставить батарею «отдыхать» сутки.
• Подключить ЗУ 14 В 2,0-2,5 А, держать зарядку 8 часов. В результате должно быть напряжение на клеммах 12,7-12,8 В. Плотность электролита должна быть 1,13 г/см3
• Подключить сопротивление разрядки, снижая напряжение на клеммах не ниже 9 В.

Цикл повторять до тех пор, пока плотность электролита не повысится до 1,27 г/см3. За счет постепенного растворения кристаллов, вызвавших сульфатацию, пластины аккумулятора приобретают пористость. Как результат, удается убрать дополнительное сопротивление, восстановить работоспособность АКБ.

Устранение сульфатации свинцовых аккумуляторов вручную

На старых аккумуляторах, там, где пластины были собраны в отдельные банки, редко, но применяется механическая очистка осадка. Как убрать сульфатацию вручную? Разбирается корпус аккумулятора, пластины из банок извлекают и чистят вручную. Именно так можно привести в порядок загипсованную батарею Ca+/Ca+, предварительно срезав болгаркой несъемную крышку.

Ручное снятие сульфатации аккумулятора дает лучший результат по сравнению с использованием химических присадок – они забирают свинец не только из отложений. Активная масса обедняется, срок службы АКБ уменьшается. Но при механической сборке есть опасность неточного выставления зазоров, последующего замыкания.

Присадка в аккумулятор против сульфатации

Можно ли, и как избавиться или уменьшить сульфатацию пластин автомобильного аккумулятора, пользуясь присадками? Есть несколько составов, которые снижают сульфатацию аккумулятора, но отрицательно действуют на другие характеристики. В качестве добавок в электролит используются растворимые сульфаты активных металлов цинка, кадмия, олова, но они не снижают саморазряд и газоотделение. Применяются сложноорганические составы НТФ, ОЭДФ с сульфатами металлов в микродозах, как катализаторы процесса распада кристаллов сернокислого свинца. Химические присадки помогают избавиться от сульфатации необслуживаемого автомобильного аккумулятора кислотного типа.

Видео

Предлагаем посмотреть полезное видео о сульфатации аккумулятора.

Источник