Просто добавь воды: как оживить мёртвый аккумулятор
В свои права вступила зима, а значит, пора рассказать что-нибудь интересненькое и полезное про аккумуляторы – главные источники проблем автомобилиста в холодный сезон. Давайте проверим уровень электролита аккумуляторной батареи и при необходимости доведем его до нормы. Спойлер: если вы уверены, что ваш аккумулятор «необслуживаемый», то скорее всего, это не так. Оживить его всё равно можно.
Обслуживаемый или нет?
Э лектролит свинцовых батарей состоит из двух компонентов – серной кислоты и воды. В понижении уровня электролита виновата именно вода, которая со временем испаряется. В итоге часть пластин оказывается не погруженной в электролит, и аккумулятор теряет емкость. Если летом этот эффект можно не заметить безболезненно, зимой он наверняка подложит вам морозную утреннюю свинью…
У автовладельцев принято делить аккумуляторы на «обслуживаемые» и «необслуживаемые» по типу пробок на банках. Если пробки в наличии, и их можно открутить монеткой – значит, «обслуживаемый»: в нем нужно контролировать уровень электролита и доливать воду при необходимости. Если пробок нет – наоборот.
На деле «необслуживаемость» заключается в первую очередь в том, что аккумулятор изготовлен с добавками кальция в свинец электродов вместо старой доброй сурьмы, которая применялась десятки лет, – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией НИИ автомобильной электроники и электрооборудования.
«Кальциевые» батареи обладают очень низкой интенсивностью электролиза воды, которая почти не испаряется из электролита в нормальных условиях эксплуатации. И поэтому в них часто отсутствуют пробки для контроля уровня электролита. Впрочем, надо понимать, что с появлением «кальциевых» батарей проблема выкипания электролита полностью не исчезла. Склонные к падению уровня электролита «сурьмяные» батареи до сих пор выпускаются и продаются, да и «кальциевая» запросто может потребовать контроля и доливки, если машина интенсивно ездит летом в городском цикле или, скажем, неисправен регулятор напряжения в генераторе.
Кальций может применяться только на отрицательных электродах батареи или на всех электродах. Аккумуляторы, у которых кальцием легированы все электроды, называют «кальций-кальциевыми» (Ca/Ca). Правда, плата за необслуживаемость уровня электролита – повышенная чувствительность к глубокому разряду. «Кальциевая» батарея, единожды посаженная «в ноль», как правило, не жилец…
Про воду
Часто даже в по-настоящему необслуживаемых батареях пробки всё-таки имеются, но они не отдельные, а закрепленные на общей пластмассовой пластине, которая сверху прикрыта фирменной наклейкой. На таких пробках нет явных признаков того, что их можно открыть. Но сделать это можно, и зачастую нужно. Поскольку уровень электролита может понизиться почти в любом типе аккумулятора.
Выровнять пониженный уровень электролита в аккумуляторе – несложно и недорого. Достаточно приобрести в автомагазине бутылку дистиллированной воды и долить ее посредством шприца или груши в каждую банку батареи, число которых у машины с 12-вольтовой бортсетью равно шести. Заглянув с фонариком в банки, можно увидеть пластмассовый язычок-«клювик», который является меткой уровня. Если его нет – вода доливается до полного покрытия пластин. После этого аккумулятор крайне желательно не грузить стартером, а подзарядить.
Процедура эта проста и доступна любому автовладельцу. Единственное «узкое место» в этой истории — покупка дистиллированной воды. Обычно фасованная в бутылки по 1,5 литра «дистиллировка» выпускается конторами типа «Рога и копыта», и найти в продаже воду производства известного бренда автомобильной химии не так-то просто. А ввиду невысокой розничной и еще более низкой закупочной цены дистиллированной воды у производителей имеется нешуточный соблазн максимально сократить издержки и начать разливать под видом дистиллировки для АКБ воду из под крана… Тем более, что обманутый покупатель вряд ли станет предъявлять претензии: аккумулятор от обычной воды, безусловно, умрет, но произойдет это не мгновенно.
Вот типичный отзыв о некачественной дистиллированной воде от одного из форумчан «Уазбуки»:
«У меня как-то в багажнике завалялась нераспечатанная бутылка такой воды. Провалялась, наверное, месяца четыре. И как-то вознамерился я ее долить в систему охлаждения. Вскрыл бутылку, а оттуда такой тухлятиной несет — хоть убегай. Из какого болота набрали её. »
TDS-метр
Проверить качество приобретенной дистиллированной воды можно разными методами. Самый правильный способ проверки из доступных в бытовых условиях – применение специализированного прибора, который называется TDS-метр. В китайских интернет-магазинах их полно, стоят они не слишком дорого, а точность вполне достаточна для наших нужд. Выглядит TDS-метр как карандаш с дисплеем и измеряет уровень общей минерализации (солесодержания) воды в единицах «ppm» — количестве частиц растворенных солей на миллион частиц водного раствора.
Измеряем воду из-под крана — 215 ppm. Измеряем дистиллированную воду из автомагазина – бутылка одного производителя показывает 8 ppm, второго – 7 ppm, а третьего, та, на которой написано «двойная очистка», — 0 ppm!
Последнему производителю, безусловно, респект! Продукт действительно высококачественный. Но и в случае, если ppm дистиллировки не равен нулю, волноваться не стоит. Небольшое число — в пределах допустимого. В конце концов, почти в любом советском учебнике по автомобильным эксплуатационным материалам в крайнем случае допускалось применение для электролита талой снеговой воды (не из городских сугробов, разумеется), ppm которой обычно составляет 10-20.
Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.
Скорее всего, каждый автовладелец со стажем не менее трёх лет сталкивался с ситуацией, когда он не смог завести свою машину по причине того, что аккумулятор полностью разрядился. Вы можете спросить, почему стаж не менее трёх лет? А потому, что средняя продолжительность жизни аккумулятора составляет 3 года. Хотя в отдельных случаях возможна более длительная эксплуатация аккумулятора, но это уже зависит от того, насколько качественно и вовремя он обслуживался.
Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.
Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.
По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.
Сначала подключается зарядное устройство к клеммам батареи, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ.
В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.
Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.
Если же зарядка производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.
Как определить заряжен или разряжен аккумулятор
Это можно определить по напряжению на контактах и по плотности электролита.
В полностью заряженном аккумуляторе (100% заряда) напряжение на клеммах должно быть 12.7В. В разряженном соответственно 11.7В (0% заряда). Следовательно, каждые 0.1В — это 10% заряда. Эти значения актуальны для температуры аккумулятора 20-25 градусов.
Например, напряжение на контактах равно 12.2В, следовательно, заряд составляет 50%.
Второй более точный способ определить степень заряда — это определение по плотности электролита. Данный способ подойдет только для обслуживаемых аккумуляторов, в которых есть возможность выкрутить пробки и добраться до электролита.
В качестве электролита в батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. При разряде плотность электролита снижается. Зная это свойство можно определить степень разряда батареи. Плотность определяется с помощью специального прибора – ареометра.
Плотность полностью заряженной батареи (100%) при 25 °с равна 1.27-1.28 г/см3.
Плотность полностью разряженной батареи (0%) при 25 °с равна примерно 1.1 г/см3.
Зная эти данные, можно вычислить, что примерно каждая сотая единица плотности равна 6% заряда (0.01 г/см3 =6%заряда).
Для примера плотность равна 1,24 г/см3, следовательно, степень заряда составляет 76%.
Перед проверкой плотности электролита обязательно отключаем зарядное устройство и ждем несколько минут. Плотность более точно определяется, когда из электролита не выделяется газ.
Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор
Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.
Самая оптимальная и безопасная зарядка — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.
Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.
Для необслуживаемых батарей силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.
По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.
После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.
Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.
Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.
Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор
Существует 4 основных фактора влияющих на время зарядки АКБ.
Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само определит, когда АКБ заряжена, отключится и сообщит о полном заряде какой-либо индикацией. При зарядке по мере заряда уменьшается разница между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением, вследствие чего снижается ток. При достижении силы тока примерно в 0.5А зарядное устройство прекращает зарядку.
Если заряд производится не в автоматическом режиме, то нужно дождаться момента, когда сила тока опустится до своего минимального значения (примерно 1- 0.5А) и останется на этом уровне около трёх часов не изменяясь. После этого можно отключать ЗУ и замерять плотность электролита.
Понять, что аккумулятор заряжен полностью, можно по двум признакам. Это достижение электролитом плотности 1,27 г/см3 и напряжения на клеммах батареи 12.7В. Замеры плотности и напряжения следует производить после отключения ЗУ и прошествии некоторого времени после зарядки. Нужно, чтобы электролит устоялся и перестал выделять пузырьки газа.
Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого
При глубоком разряде происходит сульфитация пластин. Крупные кристаллы сульфата свинца (PbSO4) откладываются на положительно заряженных пластинах АКБ, тем самым забивая их. При этом сильно уменьшается площадь поверхности пластин, свободной от кристаллов сульфата свинца. Вследствие чего уменьшается ёмкость аккумулятора. Три, четыре полных разряда и практически все пластины будут забиты, а аккумулятор можно будет выкинуть.
При штатных режимах работы (заряд – разряд) — образуются кристаллы небольших размеров и при заряде они растворяются в электролите. Таким образом очищаются пластины и ёмкость АКБ восстанавливается. Этого не происходит если произошел глубокий разряд, так как при нормальной зарядке крупные кристаллы сульфата свинца практически не растворяются в электролите. В этом случае для их растворения нужно использовать другой режим зарядки.
Глубоко разряженный аккумулятор следует заряжать напряжением 16,2 — 16.3В и малой силой тока — 1-0.5А. В таком режиме зарядки возможно частичное восстановление его ёмкости. За один цикл восстановить ёмкость и поднять плотность электролита до 1,27 г/см3 не получится. Поэтому, когда электролит на малых токах начал кипеть, то заряд необходимо прекратить и дать отстояться 2-3 часа. После этого опять повторяем зарядку. Этот процесс повторяем несколько раз. Таким образом возможно поднять плотность электролита до состояния полностью заряженного аккумулятора.
Но не следует забывать, что напряжение выше 14.5В подходит не для всех АКБ. К таким относятся гелиевые и гибридные.
Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?
Его следует заряжать минимум 2 раза в год, с периодичностью полгода (до зимы, после зимы).
Также после длительных простоев автомобиля, когда он долго не подзаряжался от генератора. Во время простоя АКБ сама по себе медленно разряжается, а также этому способствует включенная сигнализация на авто.
После глубокого разряда, когда забыли выключить фары или магнитолу и т.п.