Ремонт аккумуляторных батарей

Ремонт аккумуляторных батарей

Принцип двойной сульфатации, положенный в основу работы аккумуляторной батареи, был открыт еще в 1858 году. Он заключается во взаимодействии положительно и отрицательно заряженных пластин диоксида свинца и чистого металла с электролитом, роль которого играет серная кислота. Рассмотрим устройство, принцип работы и причины поломок аккумуляторной батареи на примере уже вышедшей из строя.
Корпус устройства соединяет все элементы в единое целое. К примеру, батарея на 12 В состоит из шести секций, в каждой из которых находится аккумулятор. Сверху расположены клапаны, через которые заливается электролит. Обычно их закрывают пластиковые круглые крышки.
Если рассмотреть батарею в разрезе, можно увидеть положительные (коричневые )и отрицательные(серые) пластины, удерживаемые перемычками. Активная масса - основной реагент «намазывается» на свинцовые пластины, между которыми для предотвращения короткого замыкания располагаются сепараторы. В рассматриваемом аккумуляторе эту роль выполняет стекловата (белая).
На фотографии видно, что перемычки выполнены «топорно», да и стекловата уложена неровно (что может вызвать короткое замыкание). К сожалению, таким качеством сборки грешат даже дорогие модели. В большинстве случаев места впайки со временем коррозируют, и пластины отпадают. Определить, что это произошло, очень просто. Достаточно потрясти аккумулятор.На фотографии представлены пластины, извлеченные из одного элемента батареи.
Из за постоянной зарядки в течении нескольких лет некачественным зарядным устройством весь электролит просто-напросто «выкипел».
Сами пластины полностью разрушились. При любом неаккуратном движении они просто рассыпаются в труху.Чрезмерная либо недостаточная зарядка могут привести не только к вскипанию электролита (воду потом можно и долить), но и к образованию на поверхности пластин кристаллов сульфата свинца – сульфатации. Емкость электродов при этом резко падает.Избавиться от нежелательного налета можно несколькими способами.Одним из методов является зарядка ассимметричным током при котором сначала производится заряд батареи током с постоянным напряжением а потом постоянным током . В течении всего процесса длительность импульса тока зарядного 18...20 мс , разрядного 1...1,2 мс (авторское свидетельство СССР777760, Н01 М 10/44). Однако этот метод малоэффективен.Можно зарядить кислотный свинцовый аккумулятор регулируя ток заряда по закону ампер часов с использованием асимметричного тока (авторское свидетельство СССР838828, H01 M 10/44 ).. Лучший результат дает соотношение зарядно-разрядного времени в пропорции tз/tраз=10...20, в величин соответствующих токов Iз/Iраз= 5. При этом оптимальное время зарядного импульса составляет 5 минут, а разрядного - 24 с. Используются и соотношения прямого и обратного тока 10к 1 и времени соответствующих импульсов 2 к 1 (авторское свидетельство СССР372599, Н01 M39/00, Н0l M47/00). Правда, таким образом можно избавиться только от очень слабой сульфатации пластин.Неплохие результаты показывают способы, основанные на зарядке свинцового аккумулятора от сети переменного тока импульсами тока зарядного и разрядного, при которой частота их следования выбирается из значений f/n, где f - частота сети переменного тока, n - коэффициент ( натуральное число n= 1, 2, 3, . . . ), а длительность импульсов dЗАР <= ¼ периода колебаний в сети переменного тока при продолжительности импульсов разрядного тока = n/f - dЗАР.К сожалению, простого и надежного универсального метода снятия налета пока не придумано.Прежде чем пытаться чинить аккумулятор, следует точно выяснить, какие именно пластины в нем используются . Разные типы в разной степени подвержены сульфатации, и не все из них ремонтопригодны.При современной поточной технологии производства применение чистого свинца практически невозможно из-за его хрупкости. Для улучшения механических свойств материала используются специальные добавки. Самая распространенная из них сурьма. Легирование свинца этим ядом инициирует начало гидролиза воды уже при 12 В. То есть уже при таком небольшом напряжении вода разлагается на водород и кислород. Постоянный расход воды и приводит к постепенному выходу батареи из строя даже при совершенно исправной автомобильной проводке и правильной эксплуатации.В 50-е годы в США предложили использовать кальциевый свинец, а европейцы – масломурьмянистый. Полученные на их основе аккумуляторы демонстрируют стойкость к гидролизу даже при напряжении в 16В, следовательно, жидкость в них практически не испаряется. Однако говорить о «вечности» подобных устройств, к сожалению, не приходится. При глубокой и длительной разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция, избавиться от которого невозможно.

Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами: