Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы со временем теряют емкость. Это происходит по нескольким причинам, одной из которых является процесс сульфатации – нарастания на поверхности пластин слоя кристаллов сульфата свинца (PbSO4). В отличие от других факторов, приводящих к старению АКБ, сульфатация обратима. После ликвидации ее последствий восстановить емкость батареи вполне реально.
Что такое сульфатация, причины и возможные последствия
Во время заряда, разряда, а также холостого хода свинцово-кислотного аккумулятора в нем происходят химические реакции с участием активных веществ:
- свинца (пластины);
- оксида свинца (обмазка пластин);
- электролита (серной кислоты).
В результате реакций при разряде происходит образование сульфата свинца (PbSO4) и воды. Плотность электролита при этом падает. Когда аккумулятор подключают к зарядному устройству, реакция протекает в обратном направлении – из сульфата свинца и воды получается свинец, его оксид и серная кислота. За счет ее образования плотность электролита повышается.
В теории PbSO4 образуется во время разряда и полностью расходуется во время зарядки. На самом деле первая реакция протекает даже при разомкнутой внешней цепи за счет саморазряда, и количество выделяющегося сульфата свинца зависит от многих факторов (в том числе, от температуры, возраста АКБ и т.п.). Во время пополнения энергии полной компенсации не происходит, в итоге со временем происходит накопление кристаллов на поверхности пластин. Этот процесс можно замедлить грамотной эксплуатацией и своевременным обслуживанием батареи, а можно ускорить небрежным отношением к аккумулятору. Особенно усугубляет ситуацию частый (да и разовый) глубокий разряд.
Сульфатация – явление однозначно вредное. Кристаллы PbSO4 покрывают часть площади пластин батареи, «маскируя» активную часть и исключая ее из реакций. Емкость батареи при этом падает.
Явные признаки, что батарее нужна помощь
Первым признаком образования налета является снижение емкости батареи. Подзаряжать ее приходится чаще, сам процесс пополнения энергии занимает меньше времени. При подозрении на сульфатацию, можно вывернуть пробки каждой банки и, подсвечивая фонарем, осмотреть пластины. Белесый нарост обнаруживается визуально.
Собрать прибор можно навесным монтажом, а можно разработать печатную плату, но это не очень целесообразно. Корпус можно сделать любой или подобрать готовый. Его конструкция не должна затруднять воздухообмен с окружающей средой.
Можно производить десульфатацию аккумулятора зарядным устройством – в таком приборе совмещаются две функции. Такая схема несколько сложнее, но аппарат «2 в 1» универсален, а в некоторых случаях более удобен.
Основой прибора служит тот же понижающий трансформатор с однополупериодным выпрямителем на диоде 1VD1. Окончание заряда контролируется узлом на микросхеме 1DA1 (554СА3), которая представляет собой недорогой и распространенный компаратор. Напряжение аккумулятора сравнивается с образцовым напряжением, которое задает стабилитрон 1VD11. Уровень срабатывания компаратора определяется положением движка подстроечного резистора R16. Когда компаратор срабатывает, на его выходе 9 появляется низкий уровень, зажигается светодиод оптрона U1, на управляющем электроде симистора 1VD1 исчезает управляющее напряжение. При ближайшем переходе сетевого напряжения через ноль симистор отключается. Заряд закончен. Прибор переводится в ручной режим замыканием тумблера SA2, при этом симистор открыт всегда.
Режим десульфатации включается тумблером 1SA1 (функция может быть активна только при включении устройства в сеть, за этим следит своими контактами реле К1). Во время отрицательно полуволны аккумулятор разряжается через резистор 1R11, его номинал определяет ток разряда.
Советы эксплуатации и сборке
Требования к силовому трансформатору аналогичны требованиям предыдущей схемы. Диод 1VD1, тиристор 1VS2 и симистор 1VS1 надо установить на радиаторы. Мощный резистор 1R11 может быть любым (одиночным или составным), а 1R1 – обязательно проволочным. Не помешает установка в корпусе вентилятора. Запитать его можно от линии +12 вольт. Резистор 1R6 устанавливается на передней стенке корпуса, там же надо смонтировать вольтметр и амперметр.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Десульфатация может существенно продлить жизнь аккумуляторной батареи. Провести ее можно в домашних условиях, а самым безопасным и эффективным методом является электрохимический. При наличии квалификации прибор для выполнения такой процедуры можно изготовить самостоятельно.
