Автомобильное зарядное устройство с десульфатацией

Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

В промышленных условиях, на автобазах, где зарядку аккумуляторов ведут обученные работники, десульфатацию АКБ проводят специальным зарядным устройством для десульфатации. Для снятия осадка с сильно забитого аккумулятора используют реверсивные импульсные токи.

Реверсивный ток – переменный, с различной амплитудой и полярностью, повторяющихся циклично. Импульсная десульфатация зарядом и разрядом действует на аккумулятор мягко, температура электролита не поднимается, выделения газа не происходит.

Для создания реверсивных токов используется специальное устройство, генератор реверсивного тока, стоимость которого примерно равна двум аккумуляторам. Как произвести десульфатацию аккумулятора, пользуясь генератором реверсивного тока?

Генератор используют при среднем сульфатировании пластин с подачей тока 0,5 – 2,0 А в течение 20-50 часов. Процесс окончен, когда в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными.

Сильно забитый аккумулятор чистят с применением устройства для десульфатизации дистиллированной водой в несколько этапов. Для этого напряжение на батарее нужно снизить до 10,8 В, удалить электролит, залить в банки дистиллированной водой.

Вести десульфатацию АКБ малым током, чтобы напряжение было до 2,3 В. Постепенно осадок растворяется в воде, электролит приобретает плотность около 1,11 г/см3. Раствор заменить свежей дистиллированной водой, и продолжать процесс до плотности 1,12 г/см3. Силу тока теперь установить 1 А и наблюдать за ростом напряжения, до тех пор, пока показатель не стабилизируется.

По прошествии первого этапа десульфатации АКБ, поднимают ток до 20 % от разрядного, заряжают батарею 2 часа, разряжают и так до постоянной плотности и напряжения 3-5 раз.

Доводят кислоту до плотности 1,21-1,22 г/см3, заряжают аккумулятор полностью и спустя 3 часа корректируют плотность, пользуясь таблицей. Метод трудоемкий, но десульфатация пластин получается полной. Аккумулятору возвращается вторая молодость.

Химические процессы

В свинцово-кислотном аккумуляторе разрядно-зарядный цикл включает в себя два противоположных электрохимических процесса. Во время этого чистый свинец пластины вступает в реакцию с серной кислотой, которая входит в состав электролита, превращаясь в четырехвалентный диоксид. Этот элемент отличается прочным химическим соединением. Именно он покрывает защитной пленкой свинцовую пластину и вступает в реакцию с серной кислотой. Во время планового заряда батареи происходит абсолютно противоположный десульфатации процесс. Только небольшая часть сульфата свинца сохраняется в неизмененном виде и постепенно оседает на пластинах аккумулятора в виде белого налета.

Необходимое оборудование для десульфатации АКБ

Оборудование и приспособления для десульфатации аккумуляторной батареи подбираются в соответствии с выбранным способом очистки пластин:

1. Электрохимический способ:
   • использование спецоборудования: станция – десульфататор;

применение обычного зарядного устройства.

Химический способ: применение различных присадок.
Механический способ: снятие налёта вручную с использованием металлических щёток. Этот вариант подходит только для батарей обслуживаемого типа со съёмной крышкой корпуса.

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов

Самым эффективным и безопасным способом избавления пластин от солей сульфата свинца для автомобильного аккумулятора считается использование специального зарядно-десульфатирующего автомата. Это многофункциональное устройство в процессе зарядки АКБ обеспечивает воздействие на образовавшийся налёт асимметричного тока, импульс которого регулярно меняется с заряда на разряд. Именно благодаря этой особенности автомата удаётся полностью разрушить солевые образования.

На что следует обратить внимание:

1. Назначение оборудования: для автомобильных аккумуляторов.
2. Наличие ручной регулировки тока и напряжения.
3. Диапазон регулирования по основным параметрам: ток, напряжение (выбирается в полном соответствии с аналогичными характеристиками АКБ).
4. Число каналов – для домашнего использования вполне достаточного одного.
5. Совместимость с батареей по ёмкости (выбор на основании ёмкости автомобильной АКБ).
6. Желательно наличие предохранителей и дополнительных функций, таких как защита от короткого замыкания, от переполюсовки, перегрузок сети.

Что такое сульфатация аккумулятора

Рассмотрим подробнее понятие сульфатации аккумулятора.

Если говорить техническим языком, под определением «сульфатация» в автомобильных аккумуляторах понимается образование на поверхности пластин налета из сернокислого свинца. Чем выше разряд аккумулятора, тем больше сернокислого свинца налипает, вплоть до того момента, когда практически вся площадь пластин им не будет заполнена.

Стоит вспомнить о составе аккумуляторов и их принципах работы. Как известно, внутри аккумулятора залит электролит, который собой представляет смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Когда аккумулятор заряжается, на пластинах в нем накапливаются активные вещества, на отрицательной свинец, а на положительной окись свинца. В ходе течения данного процесса происходит поглощение дистиллированной воды, а вместе с тем возрастает плотность кислоты АКБ.

Важно: Идеальной считается плотность кислоты аккумулятора на уровне в 1,27 г/см3. В процессе разряда автомобильного аккумулятора накопленные активные вещества используются, вследствие чего возникает сульфат свинца, который и оседает небольшими частицами на пластинах АКБ, «запечатывая» их

В процессе разряда автомобильного аккумулятора накопленные активные вещества используются, вследствие чего возникает сульфат свинца, который и оседает небольшими частицами на пластинах АКБ, «запечатывая» их.

В обычной ситуации, когда аккумулятор исправен и происходит его заряд, осевшие частички сульфата свинца расходуются, тем самым счищаясь с пластин аккумулятора и позволяя батарее сохранять свою емкость.

Но если в аккумуляторе имеются проблемы, могут возникать частички сульфата свинца большего размера, чем обычно, которые не удастся растворить в процессе заряда. Они покрывают поверхность пластин аккумулятора, из-за чего снижается его емкость.

Исходя из сказанного выше, можно сделать вывод, что под сульфатацией понимается налипание на пластины аккумуляторной батареи «кристаллов», препятствующих ее грамотной работе. Чем сильнее разряжается аккумулятор, тем крупнее становятся эти самые «кристаллы». Если довести аккумуляторную батарею до глубокого разряда, то налет не будет растворяться даже в процессе заряда, вследствие чего аккумулятор практически полностью потеряет свою емкость. Но не только глубокий разряд может стать причиной сульфатации пластин.

Причины, вызывающие данный процесс

Причины, по которым происходит отложение кристаллов, на пластинах могут быть совершенно разными. Чаще всего это:

• перепады температур;
• критическое снижение электролита;
• длительный период нахождения в разряженном состоянии;
• глубокий разряд;
• частый заряд высокими токами.

Перепады температур

В данной ситуации основную роль играют не просто низкая или очень высокая температура, а именно их сильные перепады. Происходит всё по следующей схеме.

Сульфат свинца растворяется в серной кислоте с большим трудом, для этого необходимо температуру значительно повысить. В процессе нагревания происходит растворение сульфата в электролите.

После того как электролит охладится сульфат в виде кристаллов выпадет снова и осядет на пластинах.

Если в процессе нагревания кристаллики не растворятся полностью, то новые в первую очередь осядут именно на этих местах, что постепенно превратит мелкие кристаллики в довольно большие и неподдающиеся самостоятельному растворению.

При такой ситуации чаще всего страдают «положительные» пластины и кристаллы образуются в более глубоких пористых слоях.

Низкая температура

Кроме простых перепадов температур, на состояние аккумуляторных пластин оказывают влияние и низкие температуры, правда в сочетании с частыми и короткими поездками. Каждый водитель знает, что при большом «минусе» автомобилю требуется больше энергии для старта, а батарея заряжается гораздо медленнее. При частых коротких поездках автомобиль не успевает хорошо прогреться, а аккумулятор не получает достаточной зарядки, так рано или поздно он достигнет критически низкого заряда. Именно этот фактор негативно сказывается на процессе сульфатации.

Высокая температура воздуха

Высокая температура окружающей среды тоже может негативно повлиять на состояние пластин. Аккумулятор при таких условиях работает при температуре около 60 градусов и все химические процессы в нём происходят максимально быстро. Таким образом, уже начавшийся процесс сульфатации будет протекать в ускоренном темпе.

Критическое снижение электролита

По нормативам пластины АКБ всегда должны быть полностью покрыты электролитом. Через некоторое время интенсивной эксплуатации автомобиля уровень электролита может понижаться и пластины частично оголяться. Если хозяин автомобиля вовремя это не заметит, то через некоторое время на этих открытых участках и начнётся процесс образования кристаллов сульфата, которые постепенно станут очень прочными и их невозможно будет разрушить.

Разряженный аккумулятор

Иногда по неопытности водители полагают, что если АКБ не использовать, то и отложений на пластинах не будет, увы, это совсем не так. При длительном хранении батареи в разряженном состоянии она постепенно теряет часть своей ёмкости, что и провоцирует образование кристаллических отложений на пластинах. А вот обратного процесса по растворению этих кристаллов не происходит. Таким образом, проблемы с сульфатацией почти неизбежны, и исправить ситуацию будет очень трудно.

Глубокий разряд

Все разряды аккумуляторной батареи можно довести до допустимых показателей, что примерно 1,75-1,80 В

Здесь важно помнить, что чем ниже показатели тока разряда, тем большего конечного напряжения можно достичь

Аккумуляторная батарея состоит из нескольких аккумуляторов, и изнашиваются они немного по-разному, их ёмкость начинает различаться. Если АКБ поставить на полную зарядку для аккумуляторов с большей ёмкостью, то более слабые получат излишек заряда, то есть глубокий разряд. При разрядке они не смогут полностью избавиться от кристаллических отложений, и эти образования будут разрастаться с каждой чрезмерной разрядкой.

Важно помнить, что при глубоком разряде сульфатация возникает практически мгновенно и уже через 1-2 таких разряда для спасения АКБ и приходится принимать срочные меры

Частый заряд большим током

Если часто использовать большой ток при зарядке АКБ, то можно столкнуться с ситуацией, когда сульфат свинца на пластинах не успеет раствориться полностью. Это будет продолжаться от зарядки к зарядке и постепенно ёмкость батареи станет слишком мала для дальнейшего использования.

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%.

Виды АКБ которые поддаются десульфатации

Аккумуляторы подвержены внутреннему разряду, также называемому саморазрядом. Этот показатель определяется типом батареи и металлургическим содержанием свинца, использованного при ее изготовлении. Влажные элементы с полостями внутри для электролита используют сплав свинца и сурьмы для повышения механической прочности. Сурьма также увеличивает скорость внутреннего разряда аккумуляторной батареи до 8-40% в месяц.

По этой причине влажные ячейки не следует оставлять без присмотра или разряженными в течение длительного времени. Свинец, используемый в конструкции аккумуляторов геля и AGM, не требует высокой механической прочности, поскольку он стабилизирован гелем или матовым материалом. Обычно кальций легируется свинцом, чтобы уменьшить газообразование и скорость внутреннего разряда,

Причины сульфатации аккумулятора

Разряжаясь, электролит взаимодействует с поверхностью решеток электрода, в результате чего образуются вышеупомянутые сульфаты, то есть происходить сульфатация пластин. Когда батарея начинает заряжаться, запускается обратная реакция. Если батарея эксплуатируется в соответствии с нормами изготовителя, то количество сульфатов не достигает критических значений, из-за которых обратное преобразование либо невозможно, либо происходит не полностью.

Причины, способствующие повышенной сульфатации АКБ:

• Глубокий разряд. Как было сказано ранее, сульфатация естественным образом происходит в процессе разрядки. Если же разрядить батарею до критического состояния, образовавшийся слой сульфатов будет в значительной степени препятствовать протеканию электрохимических реакций при попытке зарядить аккумулятор. Это обусловлено меньшей интенсивностью проникновения электронов и слабым реагированием рабочей массы пластин.
• Эксплуатация на холоде. При низких температурах химические процессы, образующие электричество, протекают медленнее. Это особенно сказывается при стартерных нагрузках, когда необходима значительная сила тока. В тоже время скорость заряда холодной батареи заметно ниже, чем при нормальных температурах. Прибавим к этому повышенную нагрузку на АКБ оборудованием автомобиля в зимний период: обогрев стекол, отопительные вентиляторы, более интенсивное использование осветительных приборов, значительный расход энергии при пуске холодного двигателя. В результате повышается вероятность доведения батареи до глубокого разряда со всеми вытекающими последствиями.
• Перегрев. Высокие температуры также не способствуют продолжительной работе батареи. Летом температура под капотом порой достигает 70˚C. При таких значениях электрохимические процессы протекают значительно интенсивнее, и сульфатация пластин аккумулятора также происходит в больших масштабах. В обслуживаемых батареях вода из электролита испаряется, что является причиной понижения его уровня в банках и последующему осушению электродов. Данный процесс также ускоряет сульфатацию.
• Повышение концентрации электролита. Некоторые автовладельцы, обнаружив недостаточный уровень или концентрацию электролита, пытаются исправить положение добавляя в него серную кислоту либо ее раствор. Подобные действия только усугубят ситуацию и приведут к еще большему образованию сульфатов на решетках электродов.
• Длительное хранение слабо заряженного аккумулятора. Свинцово кислотные батареи подвержены саморазрядке, которая протекает более интенсивно в случае протечек электролита (в обслуживаемых АКБ) с последующим образованием пленки на крышке. Потери примерно составляют 30% в год для полностью работоспособного заряженного устройства. При этом сульфатация пластин будет тем более интенсивна, чем меньше фактический заряд. Хранить следует только полностью заряженный аккумулятор с ЭДС не ниже 12,6V, плотностью электролита 1,26г/см3. Оптимальная температура хранения – около 0˚C.

Помимо этого, на сульфатацию батареи влияют частые и продолжительные разрядные нагрузки большими токами (например, стартерные), долив в электролит обычной воды вместо дистиллированной, некорректная работа генератора автомобиля и его электрооборудования, неправильная зарядка.

Как провести десульфатацию

Своевременно выполненная десульфатация аккумуляторных батарей поможет замедлить естественный процесс их старения. Все используемые для этого методы можно разделить на три типа:

1. Электрический — десульфатация с использованием зарядного устройства.
2. Химический.
3. Механический.

В качестве профилактики иногда практикуют периодическое добавление специальных присадок, предотвращающих образование сульфатного камня. Это вполне рабочий вариант, но есть один нюанс — при этом происходит незначительное разрушение пластин, а значит, сокращение срока службы элемента. Поэтому подробно остановимся на классических вариантах.

Электрический

Использование ЗУ — дешевый способ восстановления аккумулятора в домашних условиях. При этом пользоваться следует зарядниками, на которых имеется функция регулировки напряжения и силы тока. Для тех, кто знает, что такое десульфатация, порядок действий таков:

1. Уровень электролита повышается до необходимого уровня. Для этого используется исключительно дистиллированная вода. На подключенном зарядном устройстве выставляется напряжение 14 В с силой тока 1 А, и на 8 часов запускается режим десульфатации. После этого проводим замеры. Если плотность электролита не повысилась, а напряжение не достигло отметки 10 В, то аккумулятор не подлежит восстановлению. В противном случае можно продолжать.
2. В течение суток отключенная батарея отдыхает.
3. На устройстве напряжение оставляем на прежнем уровне, а силу тока увеличиваем до 2,5 А. Вновь зарядка продолжается 8 часов, по прошествии которых напряжение должно подняться до 12,8 В, а плотность электролита — до 1,13 г/см³.
4. Аккумулятор разряжается до девяти вольт, для этого к нему на 8 часов подключают лампу дальнего света с машины.
5. Процесс необходимо продолжать до тех пор, пока показатель плотности не поднимется до 1,28 г/см³. В результате этих действий происходит растворение камня и укрепление электролита кислотным остатком SO4.

Таким методом можно своими силами повысить емкость аккумулятора на 80, а иногда и на 90%, пользуясь простым зарядным устройством. Однако так проблема сульфатации может быть устранена только на свинцовых батареях. Для кальциевых или гелиевых источников питания данный способ неприемлем.

Химический

Чаще всего проблема может быть устранена Трилоном Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты). Это белый порошок, 100 г которого растворяется в одном литре воды. Полученный раствор предназначен для растворения солей металлов, которые затем удаляются из аккумулятора в жидком виде.

Справедливости ради надо сказать, что в многочисленных отзывах по поводу использования данного средства можно найти высказывания как «за», так и «против». Кто-то утверждает, что оно эффективно убирает налет, тогда как другие говорят, что раствор Трилона окончательно добивает аккумулятор.

Выбор должен каждый сделать сам для себя, а алгоритм применения следующий:

1. Из банок батареи сливаем весь электролит.
2. В еще влажную полость вливаем готовый чистящий раствор.
3. Выдерживаем не больше 60 минут. При этом надо помнить, что процесс очистки может сопровождаться кипением с активным выделением пара.
4. По истечении оговоренного времени смесь сливаем, а внутренность аккумулятора промываем чистой водой. Для достижения лучшего эффекта рекомендуется сделать это несколько раз.
5. Банки заливаем электролитом, имеющим плотность 1,27 г/см³.

Если батарея несильно изношена, то работоспособность АКБ должна восстановиться. На форумах есть информация, что исправить проблему можно и с помощью пищевой соды. Порядок действий аналогичен вышеописанному за исключением нескольких нюансов:

• в 100 г мягкой воды растворяем 3 ч. л. соды;
• получившуюся смесь доводим до кипения и заливаем в аккумулятор в горячем виде.

Дальнейшие действия полностью идентичны.

Физический способ

Десульфатация пластин данным способом — это рискованный и трудоемкий процесс. Хотя на форумах большое количество отчетов гаражных умельцев, которые благополучно выполнили эту операцию. По их словам, сделали они это так:

• разрезали верхнюю часть корпуса батареи;
• извлекли из банок пакеты пластин и разобрали их;
• произвели физическую очистку поверхности пластин от сульфата свинца;
• выполнили сборку.

В нашем представлении овчинка выделки не стоит. К тому же всегда существует риск сильно повредить пластины, разрезая корпус. Мало того, электролит и его пары вредны не только для кожи человека, но и для его дыхательных путей.

Что это такое

Десульфатация – это химическая реакция разложения сульфата на двуокись свинца и серную кислоту в процессе заряда аккумулятора. Да-да, такое явление самоочищения пластин АКБ наблюдается постоянно, когда происходит зарядка батареи.

Во время работы двигателя или от зарядного устройства – десульфатация происходит всегда. Только очистка происходит не до конца. Во-первых, во время работы генератора, подзарядка происходит не полностью. Это зависит от многих факторов: неудовлетворительной работы электрического оборудования автомобиля, короткие дистанции – завел, проехал 5 км, заглушил и опять завел мотор.

Второй момент – из-за глубокой разрядки происходит сильная сульфатация. На стенках пластин образуются большие кристаллы сульфата свинца. Они не способны полностью разложиться во время обычной зарядки. Их количество накапливается, ёмкость теряется, начинается лавинообразный процесс старения АКБ.

В таких случаях пользуются специальными устройствами, способными генерировать определенные циклы заряда и разряда батареи. Их цена достаточно высокая и для штучного использования нет смысла его приобретать. Существуют специализированные сервисы, занимающиеся восстановлением батарей. Там покупка устройства для десульфатации аккумуляторов уместна, потому что применяются они каждый день.

Реклама:

Простым автовладельцам, реанимирующие свои АКБ очень редко, покупка этих приспособлений не имеет экономического эффекта. Они пользуются народными способами, чтобы убрать сульфатацию с пластин – они дешевле и проще в применении. Именно их ниже рассмотрим.