Сульфатация аккумулятора что это такое

Сульфатация и десульфатация

В прошлых постах мы коснулись химической стороны процессов, происходящих в АКБ. Среди них был упомянуто и явление сульфатации — осаждения сульфата свинца на активной массе пластин аккумулятора.

Для начала необходимо внести ясность. Сам по себе процесс образования сульфата свинца и его последующий распад на воду и серную кислоту с освобождением пористых пластин — это основа функционирования свинцово-кислотного аккумулятора. В создании баланса этого гальванического процесса и кроется мастерство создания долговечных и мощных батарей. Под вредным, разрушительным процессом мы в дальнейшем будем понимать необратимую сульфатацию, но называть ее будем коротко.

В чем суть необратимой сульфатации? Белые кристаллы сульфата свинца в процессе осаждения на активной массе растут в размерах. Во время зарядки аккумулятора они уменьшаются и вовсе исчезают при достижении полного заряда. Однако при сильном разряде, особенно неоднократном, кристаллы сульфата могут достичь определенного порогового размера. Такие крупные кристаллы уже невозможно растворить, более того, сопротивление крупных кристаллов растет очень значительно, достигая высоких значений пробоя, при которых сульфат свинца становится диэлектриком. Его проводимость в обратную сторону падает, и заряд АКБ становится невозможным. Поверхность пластин, покрытая таким диэлектриком, становится нерабочей, аккумулятор теряет емкость и вскоре «умирает».

Борьба с такой сульфатацией — это фактически борьба за восстановление номинальной емкости батареи, проводимая по двум направлениям. Первое — это предупреждение сульфатации. Сюда относится и правильная эксплуатация батареи пользователем, и конструктивные меры, предпринимаемые производителями. Включение в состав свинцовых пластин серебра (катализатора химических процессов), улучшение рецептуры свинцовых пластин (более чистый свинец), создание сепараторов и носителей электролита нового типа (AGM и GEL) — все эти меры призваны предотвращать необратимую сульфатацию при глубоких разрядах, которым подвержены современные батареи.

Второй фронт борьбы за чистоту пластин — это процесс десульфатации. Зарядка аккумулятора, проходящая по особому алгоритму, импульсами высокой частоты — один из способов десульфатации пластин. Современные профессиональные зарядные устройства имеют такую функцию и способны более-менее успешно бороться с сульфатацией. Конечно, до определенного ее значения.

Тем не менее, наиболее эффективный способ избежать развития этого губительного процесса — правильная эксплуатация современных АКБ. В первую очередь — это недопущение глубоких разрядов батареи, соблюдение температурного режима эксплуатации АКБ. Срок жизни батареи, связанный с ее сульфатацией, во многом находится в руках владельца аккумулятора.

Что такое сульфатация аккумуляторной батареи? Причины, признаки, меры борьбы

Возможно у вас была ситуация, когда аккумулятор, который ещё недавно выдавал большую мощность и обладал неплохим зарядом, внезапно ослаб и стал хранить совсем небольшой заряд. Скорее всего, в аккумуляторе произошёл процесс сульфатации.

Что это такое?

Говоря простым языком, сульфатация — это образование на пластинах аккумулятора больших кристаллов сульфата свинца. Такие кристаллы образуются в внештатных ситуациях и не растворяются в дальнейшем. В результате рабочая поверхность пластин оказывается забита кристаллами и объём хранимого заряда падает.

Как определить наличие процесса?

Есть несколько надёжных признаков того, что в аккумуляторе происходит процесс сульфатации электродов. Самые простые в обнаружении признаки:

• Во время подзарядки батарея показывает, что уже получила полный заряд и начинает кипеть.
• Если аккумулятор относится к «обслуживаемым», то на нём есть отвинчивающиеся пробки. Заглянув внутрь можно увидеть пластины. Если они покрыты светлым или бело-коричневым налётом, то процесс уже идёт.
• Полностью заряженный аккумулятор не способен стартовать двигатель, а включённые фары сажают его полностью за пять-десять минут.
• Частое кипение электролита. В результате образуется белый налёт на батарее.
• Ёмкость батареи сильно падает. Замеры показывают, что батарея выдаёт от десяти до сорока процентов от заявленной ёмкости.

Почему портятся пластины аккумуляторной батареи?

Подобные процессы могут быть вызваны самыми разными причинами, но всё сводится к тому, что нарушается штатный режим работы и сульфат свинца не перерабатывается, либо образуются слишком крупные кристаллы этого вещества.

Неправильное обслуживание, повышение плотности

Частный случай неправильного обслуживания — попытка исправить ситуацию с сульфатацией, добавляя в аккумулятор концентрированного электролита или кислоты. Многие пытаются повысить плотность электролита, чтобы растопить кристаллические новообразования. Однако, это приводит к ухудшению ситуации и окончательной порче устройства.

Холод/жара — колебания температуры

Слишком высокие и слишком низкие температуры вредят вообще всему автомобилю, но на АКБ эти погодные условия оказывают по-настоящему разрушительное воздействие.

• При холоде автомобильный аккумулятор заряжается гораздо хуже, чем в обычных условиях и не может получить нужный уровень заряда, что и провоцирует сульфатацию. Ситуация становится ещё хуже, если автомобиль используется только для коротких поездок. Тогда АКБ не успевает прогреться и процесс разрядки аккумулятора, а значит и сульфатации, ускоряется.
• Жара, в свою очередь, ускоряет любые химические процессы, к которым относится и образование кристаллов. Тогда даже небольшая разрядка аккумулятора может начать процесс.

Пониженный уровень электролита

По вполне понятным причинам, при понижении уровня электролита образовавшиеся на пластинах кристаллы не разрушаются, так как по ним не проходит заряд.

Длительное нахождение в разряженном состоянии

В случае, когда АКБ разряжается под ноль, так называемый «глубокий разряд», на пластинах аккумулятора образуются особо крупные кристаллы. Для того, чтобы предотвратить глубокий разряд, лучшей профилактикой будет не сажать АКБ ниже 10 вольт.

Частый заряд высокими токами

Ток большой величины быстро заряжает аккумулятор, но в нём не успевают пройти необходимые процессы, которые должны разрушать кристаллы. В результате, аккумулятор заряжен, но процесс поглощения сульфата свинца не происходит. А при использовании этого АКБ этот налёт продолжает образовываться и дальше. Соответственно, если продолжать заряжать аккумулятор только такими токами, процесс сульфатации увеличивается в геометрической прогрессии.

Способы борьбы

Десульфатация — это процесс очистки пластин АКБ от солей сульфата свинца. Есть несколько способов, которые помогут исправить ситуацию с «закупоренным» аккумулятором. Они разнятся по методу работы, необходимым расходным материалам и, естественно, денежным и трудозатратам. Кроме того, каждый из способов имеет свои особенности, которые применимы в одних ситуациях и совершенно невозможны в других.

Десульфатация специальным устройством

Существуют специальные зарядные устройства, которые чередуют короткие и слабые разряды. Это постепенно растворяет кристаллы и повышает ёмкость аккумулятора. После подобной обработки не лишним будет промыть аккумулятор и заменить электролит, хотя это и не обязательно.

Как бороться при помощи химических присадок?

Все они рассчитаны на то, чтобы очистить пластины от налёта и остановить уже начавшийся процесс сульфатации. Средняя стоимость таких присадок расходится, от 300 до 500 рублей и они бывают в виде жидкости, либо же порошка. При их использовании идет химическая реакция, которая растворяет имеющиеся кристаллы, блокирующие рабочую поверхность свинцовых пластин.

Общие правила пользования заключаются в следующем:

1. Отогреть АКБ, если на улице холодно.
2. Протереть поверхность батареи салфеткой, вымоченной в слабом растворе соды.
3. Открыть крышки банок АКБ.
4. Добавить присадку в каждую банку. Если смесь порошковая, то ей нужно предварительно растворить в небольшом количестве дистиллированной воды и только затем приступать к зарядке.
5. Заряжать АКБ 10-12 часов, на мощности не более 2 ампера.

Электрохимический способ

Существуют и специальные средства, которые работают только в предварительно заряженных аккумуляторах или требуют тока высоких мощностей. К таким относится и Трилон-б. Этот способ предполагает, что АКБ ещё способен держать заряд и процесс сульфатации либо в процессе, либо ещё не начался. Если же аккумулятор не может держать заряд, то никакой из электрохимических способов не поможет и придётся искать другие варианты.

Как устранить своими руками?

Есть народные рецепты, предполагающие использование не промышленных средств. К примеру, предлагают очищать АКБ пищевой содой, для чего надо:

1. Извлечь аккумулятор, слить с него старый электролит и залить внутрь кипящий раствор соды. Раствор готовится в соотношении 1 столовая ложка соды на один литр воды.
2. Через час, после того, как раствор залит внутрь, нужно его слить, промыть внутренности АКБ и залить новый электролит.

Стоит обратить внимание, что многие народные методы бывают неэффективными, а учитывая то, что в интернете пишется много заведомо ложной информации, то и вовсе вредными, а то и опасными. Следует относится к подобным советам крайне осторожно и, если возможно, пользоваться только теми методами, которые были успешно опробованы кем-то из ваших друзей или близких, что является гарантией надёжности и работоспособности метода.

Зарядные устройства

В данном случае используются, как специальные виды зарядки, подающие ток короткими пучками, так и более радикальные методы. Например, некоторые советуют такую схему зарядки:

1. Снять с АКБ пробки и подключить с противоположной полярностью, то есть минус на плюс, а плюс на минус.
2. Ток нужно подавать 40 минут, во время которых электролит начнёт кипеть.
3. В итоге, налёт будет удалён, а сам АКБ навсегда поменяет полярность.
4. После отключения, нужно слить электролит, промыть АКБ горячей водой, залить новый электролит и поставить на зарядку с учётом новой полярности.

Если говорить в общем, про методы очистки при помощи зарядных устройств, это наименее трудозатратный способ, хотя и не такой дешёвый, как использование химических присадок.

На сколько хватает АКБ после этого?

После очистки налёта аккумулятор прослужит от полугода до двух лет, всё зависит от метода и общего износа устройства. Так, большинство народных методов помогают восстановить до половины объёма аккумулятора, но и срок службы составляет около шести месяцев. При этом, некоторые народные или экстремальные методы помогают очень хорошо, но после повторной поломки АКБ его остаётся только сдать на переработку – починить его не удастся никаким образом.

Сульфатация аккумуляторов – причины данной проблемы и способы ее устранения

Нередко водители сталкиваются с такой ситуацией, когда автомобиль не заводится или заводится, но с очень большим трудом, а аккумулятор показывает почти полный заряд. Причиной подобной проблемы может стать сульфатация блока питания. В данной статье мы постараемся разобраться, что такое сульфатация аккумулятора и как избежать данных осложнений.

Сульфатация

Сульфатация – это процесс отложения на пластинах аккумулятора автомобиля солей свинца и кальция. Эта реакция происходит на протяжении всего использования блока питания, но при правильной эксплуатации это не вызывает негативных последствий. Только при определённых условиях процесс становится вредоносным.

В момент заливки в аккумулятор электролита сразу же начинается выработка очень мелких кристалликов сульфата свинца, которые оседают на пластинах и образуют тонкую пленку. Если блок питания работает исправно, то при дальнейшей подзарядке аккумулятора эта плёнка снова преобразуется в электролит.

При нарушениях в эксплуатации аккумулятора кристаллы на пластинах становятся всё больше и постепенно покрывают всю рабочую поверхность пластин, практически забивая их. В этой ситуации обратного процесса по переходу кристаллов в электролит не происходит. Такой процесс очень в скором времени явно скажется на работе автомобиля.

Признаки нарушений в этом процессе

Первыми признаками, на которые обращают внимание водители, являются:

• постепенное снижение ёмкости батареи;
• быстрая зарядки и разрядка агрегата;
• могут довольно быстро закипать банки аккумулятора; очень занижены;
• даже при полностью заряженной батарее завести автомобиль практически невозможно, и простая лампочка фары сажает батарею в «ноль» всего за несколько минут;
• у водителя появляется ощущение недостаточности тока то, есть отмечается снижение яркости фар, плохое кондиционирование и т. д.

Иногда водитель может наблюдать только несколько признаков некорректной работы блока питания, а иногда они проявляются все сразу.

Как проверить аккумулятор

Процесс сульфатации пластин аккумулятора можно увидеть, просто осмотрев их. Здесь важно понимать, что осмотр нужно проводить только при полностью заряженной батарее. Это обусловлено тем, что незаряженные пластины всегда имеют признаки сульфатации.

• в батарее, которая находится в хорошем состоянии, пластины чистые и серебристого цвета. Они легко отличимы от разделителей чёрного цвета;
• в случае уже начавшегося процесса «отрицательные» пластины приобретают бело-серый оттенок, а вот «положительные» пластины в это же время станут коричневатыми с чёткими белыми пятнами. Если уже на этом этапе не предпринимать никаких действий по «лечению» аккумулятора, то процесс пойдёт дальше и минусовые пластины начнут явно выпучиваться, а плюсовые — покоробятся. Это происходит из-за неравномерного механического напряжения. В результате таких изменений и происходит очень большая потеря ёмкости аккумулятора.

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.

Способы «лечения» аккумулятора

После обнаружения проблем с батареей, водитель задаётся вопросом – нужно покупать новый или есть возможность восстановить старый АКБ.

Давайте рассмотрим, какие АКБ подлежат ремонту, а какие – нет.

Не стоит тратить время на батарею, если:

• батарея имеет явные механические повреждения;
• причина выхода из строя не связана с процессом сульфатации. Это могут быть, например, замкнутые банки или пластины просто разрушились.

Если же чётко просматриваются все вышеперечисленные признаки сульфатации, то можно попробовать вернуть аккумулятор к жизни.

Десульфатация

Десульфатация – это процесс, направленный на очистку пластин от отложений кристаллов сульфата свинца различными способами.

1. С применением специального зарядника. Данный метод требует покупки специального зарядного устройства, имеющего режим работы «заряд – разряд». Такие приборы стоят примерно от 5000 рублей. Сам процесс десульфатаци довольно простой. Аккумулятор снимаем с автомобиля и подключаем его к прибору. В таком состоянии оставляем АКБ на длительное время – иногда этот процесс может занять даже несколько дней. На экране зарядного устройства отобразиться информация, до какого уровня удалось восстановить ёмкость батареи. Несколько сложнее понять, как обстоят дела с «лечением», если у зарядника отсутствует дисплей.

1. Механическая очистка. Иногда находятся умельцы, которые советуют попробовать разобрать АКБ и вручную очистить пластины от налета. Этот способ подойдет только для очень опытных мастеров и потребует массу времени и умений.
2. Химическая очистка. Некоторые автомобилисты советуют провести очистку пластин при помощи специальных растворов, которые могут растворять сульфат. Происходит это следующим образом:

• сливается весь имеющийся в АКБ электролит;
• сразу же заливается очищающий раствор и оставляется примерно на час. Раствор может начать кипеть и выплескиваться;
• сливаем раствор и промываем АКБ несколько раз дистиллированной водой;
• заливаем новый электролит.

При хорошем стечении обстоятельств ёмкость батареи и её работоспособность полностью восстановится. Но у данного метода есть один довольно существенный недостаток – он очень агрессивен. Проблемы могут возникнуть в том случае, если пластины слишком изношены. В процессе такой очистке они могут полностью разрушиться. Ещё одну опасность в этом случае могут представлять опавшие частицы свинца, которые могут под воздействием раствора перемкнуть пластины, чем тоже полностью выведут из строя аккумулятор.

1. При помощи обычного зарядного устройства. Это самый оптимальный способ десульфотации, который идеально подходит для не слишком запущенных случаев.

• проводим проверку уровня электролита и при необходимости добавляем в АКБ дистиллированную воду. Раствор должен полностью покрывать все пластины. Важно помнить, что в этом случае нельзя добавлять ни электролит, ни концентрат;
• нам необходимо зарядное устройство с показателями «Вольт» и «Ампер» и подключить к нему наше АКБ;
• выставляем Вольты – 14-14,3 и Амперы 0,8-1 и оставляем примерно на 8-12 часов;
• проверяем показатели – плотность должна остаться прежней, а напряжение должно подрасти до 10 Вольт;
• в обязательном порядке оставляем на сутки АКБ в покое;
• снова ставим на зарядку на 8 часов, но с током в 2-2,5 Ампер;
• ещё раз сверяем показатели. Напряжение будет на уровне 12,7 Вольт. Плотность может немного подрасти до 1,13;
• приступаем к процессу разрядки. Нам понадобится лампа дальнего света или что-то аналогичное. Подключаем ее к АКБ и оставляем примерно на 8 часов, пока напряжение не опустится к показателю 9В. Это очень важно! Плотность должна остаться на прежнем уровне;
• далее повторяем весь алгоритм зарядки – плотность должна, повысится до показателя 1,17.

Процесс разрядки зарядки нужно проводить несколько раз, здесь очень важно достигнуть показателей плотности в 1,27 г/см3.

Этот способ может потребовать от вас от 8 до 14 дней, но зато аккумулятор будет восстановлен примерно на 90%, и рисков навредить здесь практически нет.

Профилактические меры

Срок службы любого аккумулятора примерно 5 лет. После этого срока процесс сульфатации неизбежен, но его можно немного замедлить. Для этого желательно соблюдать несложные правила эксплуатации.