Аккумулятор - это решетчатые пластины, изготовленные либо из диоксида свинца, либо из чистого свинца, иногда покрытого кальцием. Между ними находится водный раствор серной кислоты. Свинец и кислота реагируют друг с другом, создавая электричество, но при этом распадаясь на другие элементы, которые электричество не создают (соль и вода). Аккумулятор разрядился. Когда мы ставим АКБ на зарядку, то есть сообщаем электролиту ток, то происходит обратная реакция, вода реагирует с солью, образуя кислоту и металл (либо оксид металла), которые снова способны создавать электричество.
Сульфатация пластин кислотного аккумулятора
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора.
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты (сульфата свинца или сульфата кальция). Появляется такая соль на стенках свинцовых пластин в результате химической реакции, происходящей во время разряда аккумулятора. При этом не вся соль при зарядке АКБ преобразуется обратно. Часть ее оседает на металлических пластинах, препятствуя соприкосновению свинца и кислоты, а со временем сульфата свинца становится так много, что аккумулятор перестает работать вообще.
Как сделать десульфатацию на автомобильном аккумуляторе
Правильной десульфатацией аккумулятора является метод чередования коротких слабых зарядов с короткими слабыми разрядами. Для проведения таких циклов существуют специальные зарядные устройства для автомобильного аккумулятора с десульфатацией.
Скажем пару слов и о “неправильной” (в кавычках, потому что такие способы имеют место быть, но мы вам их не советуем) десульфатации пластин аккумулятора.
- Механическая очистка пластин от сульфата свинца (разбираем АКБ, вытаскиваем пластины и чистим).
- Химическая чистка (открываем заливную крышку, наливаем специальный раствор, который разъест соль на свинце).
Методы эти спорны (в плане эффективности) и очень травмоопасны. Но выбор, естественно, за вами.
Как сделать десульфатацию АКБ в домашних условиях
Десульфатация аккумулятора в домашних условиях
Для десульфатации аккумулятора продаются зарядные устройства с режимом десульфатации и специальные устройства для этого.
Как уже было упомянуто выше, можно приобрести с режимом десульфатации, либо специальное устройство для десульфатации. В этом случае все просто. Подключаем АКБ к устройству и следим за показателями на дисплее, иногда этот процесс может затянуться на несколько дней в зависимости от степени засульфатизированности. Отметим, что такой прибор стоит недешево и имеет смысл “заморочиться”, чтобы сделать устройство для десульфатации аккумулятора своими руками.
Для начала, попробуем сделать самое простое из возможного. А именно, произвести десульфатацию аккумулятора зарядным устройством. Перед началом работы проверим плотность (обычно 1,07 г/см³) уровень электролита в АКБ, если его недостаточно, то добавим дистиллированной воды (не электролита!).
Очень важно после 8 часов зарядки аккумулятора малым током отключить его от зарядного устройства на сутки.
- Возьмем наше обычное зарядное устройство и выставим напряжение на нем в 14 В (но не более 14,3), а силу тока на 0,8-1 А (есть зарядные устройства, на которых нельзя выставить такие параметры, значит такие ЗУ нам не подходят). Десульфатация АКБ малым током проводится в течении 8 часов (разрешается некоторая погрешность, например, можно оставить АКБ заряжаться на ночь). Проверяем плотность электролита, она должна быть примерно такой же как в начале “опыта”, а вот напряжение должно измениться и составить 10 В.
- Если все так, то отсоединяем нашу батарею от ЗУ на сутки (это важно!).
- Следующим этапам десульфатации будет выставление силы тока на 2-2,5 А при прежнем напряжении. Оставляем также заряжаться АКБ на 8 часов. Затем проверяем напряжение в батарее (12,7 В) и плотность (1,11-1,13 г/см³). Если показатели соответствуют, то приступаем к следующему этапу.
Разрядка батареи с помощью лампочки.
- Подключаем к аккумулятору потребитель электроэнергии не очень большой силы (например, лампу ближнего света). Разряжаем батарею до 9 В, займет это приблизительно 8 часов. При этом нужно обязательно следить за напряжением в АКБ (оно не должно опуститься ниже 9 В), в противном случае будет снова запущен процесс сульфатации пластин, от которого мы стараемся избавиться. Плотность должна остаться на уровне 1,11-1,13 г/см³.
- Повторяем предыдущие 4 этапа. При этом плотность будет немного расти (1,15-1,17 г/см³). Затем снова выполняем 4 этапа, и снова, пока плотность электролита не составит приблизительно 1,27 г/см³.
Данный метод восстановления аккумулятора займет у вас от 8 до 14 дней, при этом батарея восстановится на 80 – 90%.
Схема зарядного устройства для десульфатации аккумулятора
Основной принцип “моргалки” для десульфатации аккумулятора таков, что заряд должен быть не более 10% от емкости АКБ и напряжение должно быть в пределах 13,1 – 13,4 В.
Для того чтобы восстановить аккумулятор можно создать схему нагрузки своими руками, в которой будут заряды чередоваться с разрядами. Такая схема состоит из реле и лампочек на 12 В. Лампы дают нагрузку на АКБ и разряжают ее до определенного предела, реле в свою очередь отключает схему в момент этого предела, а потом включает “моргалку”, когда АКБ снова зарядится до нужного уровня.
Основной принцип “моргалки” для десульфатации аккумулятора таков: заряд должен быть не более 10% от емкости АКБ и напряжение должно быть в пределах 13,1 – 13,4 В. За напряжением можно следить вручную с помощью включенного в сеть вольтметра, а можно подключить еще одно, вспомогательное, реле, которое будет контролировать заданное напряжение.
Обычно режим пульсации схемы такой: 4,3 секунды идет разряд с током в 1 А, затем идет 3 секунды заряд в 5 А. Поскольку лампочки нагрузки включаются и выключаются попеременно, то схема как бы “моргает”, поэтому она и получила в простонародье название “моргалка”.
Как произвести десульфатацию необслуживаемого аккумулятора
Самодельное устройство для десульфатации аккумулятора
Десульфатация или очищение пластин от солей серной кислоты продлит жизнь вашей аккумуляторной батареи, но, к сожалению, ненадолго.
Необслуживаемая АКБ десульфатации не поддается по той простой причине, что заливных отверстий в ней нет, а значит нельзя проверить уровень и плотность электролита.
На практике емкость аккумулятора просвечивается фонариком, определяется уровень жидкости, делается отверстие выше этого уровня, через это отверстие доливается дистиллированная вода шприцем. По окончании работ отверстие запаивается.
Так же необслуживаемый аккумулятор можно попробовать восстановить схемой для цикличной разрядки и зарядки, в ряде случаев это помогает.
Кальциевую АКБ тоже можно отнести к разряду необслуживаемых, но по иной причине. В таких батареях на ряду с сульфатом свинца образуется сульфат кальция (свинцовые пластины легированы слоем кальция, что дает таким батареям ряд преимуществ), который в свою очередь “загипсовывает” пластины, а в последствии и пространство между ними. Если все-таки провести десульфатацию кальциевого аккумулятора, то сульфат кальция растворится вместе со слоем намазки.
Подведем небольшой итог. Что нам дает десульфатация для аккумулятора? Очищение пластин от солей серной кислоты продлит жизнь вашей аккумуляторной батареи, но, к сожалению, ненадолго. В любом случае, если ваш аккумулятор засульфатизировался, это верный признак того, что он уже исчерпал свой ресурс и имеет ли смысл - решать вам.
Есть несколько распространенных ошибок у автомобилистов, связанных с обслуживанием аккумуляторной батареи, особенно у начинающих. Во-первых , считают, что если автомобиль новый, то зачем что-то смотреть – ведь машина заводится?
Во-вторых , если аккумулятор был приобретен только в прошлом году – он же новый и на гарантии? В-третьих , производитель аккумуляторов должен был все предусмотреть. Это типичные ошибки в суждениях, которые могут стоить ровно столько, сколько стоит новый аккумулятор.
Сульфатация пластин аккумулятора что это такое
При разряде аккумулятора происходит естественный процесс сульфатации активной массы аккумуляторных пластин. При этом образуется сульфат свинца тонкокристаллической структуры, которая растворяется при заряде аккумулятора.
Но если режим работы аккумулятора таков, как описано ниже, то возникает иного вида сульфатация. Возникающие крупные кристаллы сульфата свинца изолируют активную массу.
Чем больше образовалось этих кристаллов, тем меньше рабочей поверхности активной массы, следовательно, и емкости аккумулятора . Внешне их видно как белый налет на свинцовых пластинах.
Какие же есть опасности для нормального функционирования аккумуляторной батареи? Давайте разберемся сразу. Вы ездите, и никаких проблем в отношении аккумулятора не было?
О причинах сульфатации аккумуляторных батарей, видео.
Основные причины сульфатации
- Как минимум осенью и весной снимаете аккумулятор, производите его зарядку и следите за плотностью электролита по сезону, если нет это первая причина.
- Ездите каждый день, машина на стоянке по полмесяца не стоит, и двигатель с момента как его завели, до момента как его заглушили, работает на средних оборотах минимум полчаса, если нет, это вторая причина.
- А в пробки не попадаете, и двигатель не перегревается, если нет, это третья причина.
- При остановке автомобиля свет всегда отключаете, если нет это четвертая причина.
Это названы основные причины, которые могут привести к такому печальному явлению, как сульфатация аккумулятора.
Если же аккумулятор сульфатирован, нет необходимости сразу идти выбирать новый. Попытайтесь его восстановить. Эта процедура занимает довольно много времени, но не сложная, как кажется на первый взгляд. Для этого потребуется ареометр, зарядное устройство и измерительный прибор, позволяющий измерять напряжение и силу тока.
Десульфатация аккумулятора зарядным устройством
Решение вопроса по восстановлению аккумулятора бесперебойного питания.
Снимите аккумулятор с машины. Откройте пробки. Доведите до нужного уровня электролит, если надо, при помощи дистиллированной воды.
Что же ребята, мы с вами уже поговорили или «постепенную смерть аккумулятора», почитайте довольно интересный материал. Но сегодня будем рассуждать, как восстановить или как произвести десульфатацию АКБ, и вообще возможно ли такое? Оказывается возможно, причем сделать может практически каждый, главное чтобы было специальное зарядное устройство, либо нужный алгоритм зарядки …
Но нужно понимать, не все аккумуляторы можно восстановить, потому как выход из строя батареи не всегда может быть связан с сульфатацией, иногда разрушаются пластины аккумулятора и замыкают банки.
Перед тем как восстанавливать стоит проверить:
- Нет ли физических повреждений, не роняли ли вы батарею
- Заряжаете аккумулятор, он берет заряд быстро и после этого быстро разряжается
- Очень быстро закипает
- Быстро нагревается
- Если выкрутить пробки, то виден светлый налет на пластинах
- После проверки емкости (не все себе это могут позволить), показывает от 30 до 50% от общей
Если все эти пункты с вашей батареей, поздравляю у вас сульфатация аккумулятора. Будет пробовать его восстанавливать.
Что такое десульфатация?
– это очищение пластин аккумулятора, от сульфата свинца, при помощи специальных циклов зарядов и разрядов .
В предыдущей статье мы определили – что сульфат свинца просто забивает пластины при определенных обстоятельствах, уменьшая рабочую поверхность плюсовых и минусовых пластин. На них просто образуются грозди этого сульфата! Причем падает плотность электролита, скажем до 1,05 – 1,07 г/см3, этого крайне мало! Нормальная плотность – 1,27 г/см3, больше делать не рекомендуется потому как, пластины будут сильнее разрушаться, простыми словами их просто «съест» кислота.
Так вот забита поверхность у нас кристаллами, нам нужно ее очистить! НО как это сделать? Оказывается можно при помощи специального зарядного устройства, либо попытаться даже обычным. Нужны специальные циклы, при которых будет идти короткий и не сильный заряд, а затем такой же разряд. Про это чуть позже, сейчас же хочу рассказать – какие еще есть методы, очистки от сульфата.
Другие методы или как еще можно очистить
Я вас не призываю так поступать, причем иногда методы действительно затратные и сложные:
- Разобрать и почистить физически. Если честно, то я очень сложно себе это представляю, но читал в интернете, что в принципе такое возможно, а самое главное находятся «умельцы». Принцип прост — нам нужно физически разрезать верхнюю часть аккумулятора и вытащить пакеты с пластинами, дальше они разбираются и очищаются от налета, затем они обратно устанавливаются в пластиковый корпус! Очень сложно и я не представляю что возможно! Однако такое есть.
- Залить в АКБ специальный химический раствор, который растворит сульфат. Это уже больше похожу на правду, однако не всегда это срабатывает. Промывают обычно «», делайте на свой страх и риск, тут я вам ничего советовать не буду! Многие пишут что помогает, другие что совсем добиваешь АКБ, в общем метод «50/50»
Все душа чиста, про другие методы поговорили, переходим к нашему более правильному. Но для начала хочется сказать пару слов о зарядных устройствах
Зарядные устройства
Для процесса десульфатации, нам нужны специальные зарядные станции, которые работают в режимах заряд – разряд. Стоят они не мало, лазил по разным сайтам магазинов, примерно 5000 – 7000 рублей, многие могут сказать — зачем он нужен, можно купить два нормальных АКБ, так то это так, но нам важен процесс восстановления аккумулятора.
Поэтому если хотите произвести десульфатацию пластин, приобретаем, хотя можно попробовать сделать процесс обычным зарядником, но все это может растянуться на неделю, возможно и больше в особо тяжелых случаях. Переходим к самому процессу.
Процесс десульфатации
Опишу два процесса:
Специальным зарядником
Собственно тут ничего сложного нет, устанавливаем аккумулятор, подсоединяем к клеммам контакты и запускаем процесс десульфатации. Стоять он может долго, несколько дней.
Суть здесь вот в чем, подается напряжение и через определенный промежуток разряд. Обычно соотношение тока идет 10/1, то есть скажем 2А зарядный ток, и 02 Ампера ток разряда. В таком режиме этот АКБ может находиться очень долго, после чего зарядное устройство вам самом напишет, сколько начинает забирать ваша батарея, то есть на сколько удалось восстановить емкость. Однако не на всех зярядниках есть индикаторы зарядов, то есть отсутствуют дисплеи и зачастую не понятно как происходит процесс. Но это не наш метод, нам же нужно сделать все своими руками.
Своими руками
Здесь очень много инструкция как это можно сделать, просто я бы сказал десятки, но есть один способ, который реально простой и реально помогает, в не сильно запущенных случаях.
ИТАК, ДИАГНОЗ : Аккумулятор был оставлен разряженный (не в ноль) на морозе на длительный промежуток времени, просто пытались запустить машину ничего не получалось так и бросили. Думаю это достаточно частый случай.
- Напряжение на клеммах – 8,0 Вольт
- Плотность электролита – 1,07 г/см3
- НА пластинах белый налет
- При зарядке начинает кипеть через 15 минут, «отказываясь» брать заряд, то есть напряжение держится на 8 – 9 Вольтах.
- Обычная лампа от фары его разряжает через три минуты.
Начинаем делать десульфатацию , только учтите желательно все делать в проветриваемом помещении, особенно если ваш АКБ обслуживаемый.
- Проверяем уровень электролита, если его недостаточно просто добавляем дистиллированной воды, пластины должны быть закрыты! НЕ ДОБАВЛЯТЬ ЭЛЕКТРОЛИТ ИЛИ КОНЦЕНТРАТ!
- Теперь берем обычный зарядник, без всяких десульфаторов, но желательно с жесткими установками «Ампер» и «Вольт», универсальное средство не подойдет.
- Ставим напряжение в 14 – 14,3 Вольта, и ВСЕГО 0,8 – 1А! Оставляем на 8 часов или просто на ночь.
- После этого плотность не должна поменяться, однако должно вырасти напряжение примерно до 10 Вольт.
- Оставляем его на сутки! ОБЯЗАТЕЛЬНО!
- Затем опять на 8 часов ставим заряжаться, только с током 2 – 2,5 Ампера.
- Напряжение выходит на уровень в 12,7 – 12,8 В, и плотность начинает немного возрастать, примерно до 1,11 – 1,13 г/см3
- Теперь чтобы начать процесс десульфатации, нам нужно подать разряд, не сильный, но ощутимый! Идеально подойдет лампа дальнего света от автомобиля, либо что-то аналогичное. Оставляем на 6 – 8 часов, напряжение должно упасть не менее 9В, замеряйте! Нужно дождаться именно этого показателя! Однако плотность не должна упасть значительно, то есть она должна остаться на уровне 1,11 – 1,13
- Далее повторяем алгоритм — заряжаем ночь (8 часов) током 0,8 – 1А, после стоит сутки, затем ночь (8 часов) током 2А. Опять добиваемся напряжения в 12,7 – 12,8В и замеряем плотность, она должна еще вырасти, до 1,15 – 1,17!
Нам нужно повторять циклы до полного восстановления плотности, то есть 1,27 г/см3. Таким образом, можно своими руками и достаточно легко сделать десульфатацию аккумулятора. Что это означает – да то, что кристаллы сульфата очистят пластины, емкость восстановится до 80 – 90%, чего будет достаточно для пуска двигателя. Времени может уйти до 8 — 14 дней (в зависимости от запущенности), НО РЕАЛЬНО ВОССТАНОВИТЬ АКБ!!! Проверено уже не раз!
У частник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской области обобщив информацию форума, разработал схему приставки для пульсирующего заряда аккумуляторной батареи. Устройство может не только заряжать аккумулятор импульсами тока, но и контролировать напряжение на аккумуляторе, а при достижении установленного уровня включить пульсирующую добивку с возможностью десульфатации.
Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.
Рис.2 Плата печатная
Сразу следует предупредить: Зарядное устройство к которому эта приставка будет подключаться должно выдерживать импульсный режим нагрузки. Возможно какие-то электронные зарядные устройства впадут в депрессию от такого поведения нагрузки, они же расчитывали иметь спокойный и предсказуемый аккумулятор. А тут, аккумулятор то он есть, то его нет.
Геннадий Викторович являясь оператором дефектоскопической установки для проверки рельсов использует приставку для качественного заряда аккумуляторов и востановления потерявших работоспособность. Ранее для заряда аккумуляторов использовались самые простые зарядные устройства прозванные в народе "кипятильниками".
Приступаем к описанию работы схемы устройства.
От провода обозначенного знаком "+" через диод VD1 питание поступает на параметрический (линейный) стабилизатор питания состоящий из резистора R1, конденсатора С2, стабилитрона VD3 (например КС191).
Почему через диод? Нагрузка имеет импульсный характер, диод выполняет функции развязки неспокойного аккумулятора от схемы управления.
Из точки после диода VD1 берем напряжение на анализатор (компаратор) заряженности аккумулятора.
Компаратор состоит из следующих элементов:резисторы R1-R3,R5-R7, конденсатора, интегрального стабилизатора TL431, транзистора VT1.
На базе транзистора VT1 стабилизатор VD2 поддерживает фиксированное напряжение, на эмиттере этого транзистора напряжение меняется пропорционально изменению напряжения на аккумуляторе. При повышении напряжения на аккумуляторе сверх установленного резистором R1, транзистор VT1 закрывается и разблокирует до того заторможенный блокинг-генератор на микросхеме NE555.
Несколько слов о блокинг-генераторе: В начале заряда он блокирован анализатором напряжения, а именно открытым транзистором VT1 закорочен конденсатор C4 и работа генератора невозможна, а выход (3) находится в высоком состоянии.
А
теперь о работе той части схемы управления, что называется пульсатором.
На основе микросхемы NE555 реализован генератор с частотой задаваемой в основном конденсатором C4,а также резисторами R8-R10, конденсатора VD4.
Переключатель S1 может переключать вывод 7 микросхемы либо на резистор R8 или диод VD4, что меняет скважность работы генератора. Иными словами, меняет время зарядного импульса и разрядной паузы (или паузы рассасывания).
Автором выбрана частота генератора 0.7 Гц. На мой взгляд этого мало. Надо как минимум в 10 раз меньше. Для этого конденсатор С4 следует увеличить до 100 мкф.
С выхода 3 микросхемы сигнал положительной полярности поступает на базу транзистора VT4, открывает его и аккумулятор подключается к минусовому проводу зарядного устройства, начинается заряд батареи. По истечению установленного времени управляющий импульс снимается, транзистор VT4 закрывается. Но при этом закрывается и транзистор VT2, при этом открывается транзистор VT3, подключающий разрядный резистор Rn. Начинается процесс разряда аккумулятора через этот резистор. Светодиод HL1 индицирует факт разряда.
Резистор R16 служит для обеспечения протекания открывающего тока для транзистора VT3, иначе он не включится.
Таким образом можно констатировать, что положительный импульс микросхемы NE555 (КР1006ВИ1) обеспечивает временной промежуток для заряда аккумулятора, а отрицательный (пауза) импульс обеспечивает временной промежуток для разряда аккумулятора.
Т
еперь немного об устройстве микросхемы.
В состав таймера входят два прецизионных компаратора высокого (DA1) и низкого (DA2) уровней, асинхронный RS-триггер DD1, мощный выходной каскад на транзисторах VT1 и VT2, разрядный транзистор VT3, прецизионный делитель напряжения R1R2R3. Сопротивления резисторов R1-R3 равны между собой.
Таймер содержит два основных входа: вход запуска (вывод 2) и пороговый вход (вывод 6). На этих входах происходит сравнение внешних напряжений с эталонными значениями, составляющими для указанных входов соответственно l/3Uпит и 2/3Uпит. Если на входе Unop (6) действует напряжение меньше 2/3Uпит, то уменьшение напряжения на входе Uзап (2) до значения, меньшего 1/3Uпит, приведет к установке таймера в состояние, когда на выходе (вывод 3) имеется напряжение высокого уровня. При этом последующее повышение напряжения на входе Uзап (2) до значения 1/3Uпит и выше не изменит состояния таймера. Если затем повысить напряжение на выходе Uпop (6)до значения больше 2/3 Uпит, то сработает триггер DD1 и на выходе таймера (3) установится напряжение низкого уровня, которое будет сохраняться при любых последующих изменениях напряжения на входе Uпop (6). Этот режим работы таймера обычно используют при построении реле времени, ждущих мультивибраторов. При этом вход Unop (6) подключают к одной из обкладок конденсатора времязадающей цепи, а по входу Uзап (2) производят запуск таймера подачей короткого импульса отрицательной полярности. Если необходимо создать автоколебательный мультивибратор, то оба входа объединяют. Транзистор VT3 (7) служит для разрядки времязадающего конденсатора. При появлении напряжения высокого уровня на выводе 3 таймера этот транзистор открывается и соединяет обкладку конденсатора с общим проводом.
Если на запускающем входе напряжение не превышает l/3Uпит, то повышение напряжения на входе Unop выше 2/ЗUпит приведет к появлению низкого напряжения на выходе таймера, а понижение напряжения на этом входе ниже 2/ЗUпит установит высокое напряжение на выходе. Таким образом, в данном случае таймер работает как обычный компаратор и может быть использован в устройствах регулирования температуры, автоматического включения освещения и др.
Если на входе Unop напряжение превышает 2/3Uпит, то на выходе таймера будет низкое напряжение независимо от значения напряжения на входе Uзап. В заключение следует отметить, что напряжение питания таймера может находиться в пределах 5...15 В.
Максимальный выходной ток таймера равен 100 мА. Это позволяет использовать в качестве нагрузки электромагнитное реле. Вывод 5 служит для контроля значения образцового напряжения, а также для возможного изменения его значения путем подключения внешних резисторов. Для уменьшения возможного действия помех этот вход обычно соединяют с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Вход Uc6p (вывод 4) позволяет устанавливать на выходе низкое напряжение независимо от сигналов на остальных входах. Для этого на вывод 4 следует подать напряжение низкого уровня. Последующее повышение напряжения на этом входе до напряжения высокого уровня приводит к установлению на выходе таймера состояния, которое было до подачи низкого напряжения на вход 4 (имеется в виду, что времязадающая цепь не подключена). Если этот вход не используется, его следует соединить с выводом 8. В схемах реле времени вход Uсбр часто используют для установки таймера в исходное состояние, соответствующее закрытому транзистору VT3.
