Десульфатация автомобильного аккумулятора: что это такое?

Десульфатация зарядным устройством

Вымпел-55 с поддержкой десульфатации.

Зарядные с режимом десульфатации

Наличие зарядного устройства с необходимой программой значительно упрощает процесс. Достаточно подключить клеммы к АКБ и запустить нужный режим зарядки.В среднем работа происходит по правилу 10 к 1: сначала заряжать током 1А, затем разряжать током 0.1А, иными словами подается асимметричный заряд.Плюсы устройства с функцией десульфатации в том, что они:

• Не оказывают негативного влияния;
• Способны восстанавливать емкость;
• Благодаря автоматике процесс занимает меньше времени;
• Экономия электроэнергии;
• Процесс полностью автоматический и не требует постоянного участия и контроля человеком (не надо вручную регулировать напряжение);
• Процесс отображается на дисплее;
• Возможность использовать как обычное ЗУ;
• Могут восстанавливать малосурьмянистые АКБ, заправленные жидким электролитом.

Кроме положительных качеств, они обладают и недостатками:

• Высокая стоимость. Внедренная функция очистки значительно повышает цену;
• Не восстанавливают изделия с ненормальной сульфатацией — когда батарея длительное время хранилась в глубоком разряде;
• Нет поддержки кальциевого аккумулятора;
• Низкая способность восстанавливать батареи с концентрированным электролитом.

Десульфатация своими руками в домашних условиях

Десульфатация с помощью лампочки.

Существует множество способов десульфатации пластин, которая поможет восстановить емкость и устранить образовавшийся сульфат, мы рассмотрим проверенный.Для примера возьмем стандартную ситуацию, с которой многие из Вас сталкивались: севшая батарея не может завести автомобиль и на долгое время остается под капотом в разряженном состоянии. Проведенная диагностика выявит напряжение от 8 до 9 Вольт, средняя плотность около 1.07 — 1.08г/см3, при зарядке он закипает быстро и не заряжается (просто не берет заряд). Кроме того, обычная автомобильная лампа его можно разрядить за 2 — 3 минуты.Прежде чем десульфатировать, выберите проветриваемое помещение.

Порядок действий

Долейте дистиллированную воду в АКБ.

Приведенный ниже способ является наиболее продуктивным и рекомендуемым:

• Восстановите уровень. В обслуживаемом корпусе аккумулятора открутите пробки и, при необходимости, добавьте дистиллированной воды. Запрещается добавление кислоты или готового электролита;
• Зарядное должно иметь регуляторы: Ампер (сила) и Вольт (напряжение). Подключите клеммы устройства и установите следующие параметры зарядки: напряжение 14 — 14.3 Вольт, 0.8 — 1 Ампер и оставляете работать 8 часов или на ночь;
• После этого плотность останется неизменной, а напряжение поднимется примерно до 10 Вольт. Прекратите заряжать и отключите устройство, пусть батарея простоит в покое сутки;
• Повторите процесс (время аналогично — 8 часов), но поднимите ток при зарядке до 2 — 2.5А;
• Напряжение батареи поднимется до 12.7 — 12.8В, плотность возрастет до 1.11 — 1.13г/см3;
• Чтобы началась десульфатация АКБ, потребуется подать небольшой разряд. Для этих целей можно использовать автомобильную лампочку дальнего света или аналогичные потребители. Подключите ее к аккумулятору и оставьте на 6 — 8 часов, при этом обязательно производите замер напряжения, оно не должно упасть ниже 9В. Плотность может понизиться, но по прежнему остаться в диапазоне 1.11 — 1.13г см3;
• Проведение алгоритма требуется до тех пор, пока батарея не восстановится до нормальных значений — 1.27г см3.

В конечном счете емкость устройства восстановится от 80% до 90% от заявленной. Произойдет это за счет того, что сульфат свинца растворится на пластинах батареи, повышая их рабочую поверхность. В среднем на это может уйти от одной до двух недель.Необслуживаемая батарея не имеет заливных пробок, поэтому корректировка уровня практически невозможна.

Процесс десульфатации зарядником

Процедура несложная, понятная большинству водителей, которые хотя бы приблизительно представляют принципы работы аккумулятора. Проводится по принципу «включил и забыл». Автомобильное зарядное устройство с режимом десульфатации подсоединяется к АКБ, настраивается нужное напряжение и сила тока, запускается режим «Десульфатация» и все – дальше весь процесс идет автоматически. Восстановление емкости может длиться несколько дней – в зависимости от емкости АКБ, степени сульфатации, разряженности.

Технически работа данного устройства построена на принципе многократной зарядки. Сначала батарея заряжается током определенного номинала, а после разряжается при соотношении зарядного и разрядного тока 10:1. Эти этапы повторяются, пока батарея не зарядится. Засульфатированные пластины очищаются, емкость восстанавливается. Подобный процесс можно проводить на исправных аккумуляторных батареях в профилактических целях.

Плюсы

Автомобильное зарядное устройство с функцией десульфатации – полезный прибор для автолюбителя, позволяющий сэкономить средства на покупке нового аккумулятора. Десульфатация, конечно, не способна сделать работу АКБ вечной, но в силах очистить батарею на 95%, замедлить процесс сульфатации и подарить дополнительное время работы на полной мощности на 1-2 года.

Его достоинства:

• использование зарядника с десульфатацией – это самый надежный и безопасный метод восстановления аккумулятора;
• увеличение емкости аккумулятора и повышение срока его службы;
• высокий КПД данных приборов – от 70%;
• процесс десульфатации не требует контроля со стороны автолюбителя – все происходит в автоматическом режиме;
• имеющаяся система индикации после регенерации АКБ покажет, насколько удалось восстановить ее емкость;
• двойная выгода – позволяет не только производить пуск и автомобильную зарядку, но и реанимацию батареи;
• возможность подзарядки и других аккумуляторных батарей, не только автомобильных.

Минусы

Зарядное устройство для автомобильных АКБ с десульфатацией имеет и свои недостатки:

• более высокая стоимость по сравнению с обычными зарядниками, однако, если учесть повышение срока дееспособности аккумулятора, то прибор вполне окупаемый;
• длительный по срокам процесс восстановления емкости АКБ, достигающий иногда трех дней;
• невозможность реанимирования данным зарядником те АКБ, которые долго стояли без зарядки, если, допустим, машина не двигалась больше 6 месяцев;
• таким зарядником нельзя постоянно заряжать АКБ, так как зарядка сильным ассиметричным током не только разрушает и «стряхивает» сульфат, но и активную массу;
• невозможно восстановить кальциевый аккумулятор;
• трудно сделать «реанимацию» гелиевых АКБ.

Сегодня на рынке представлены как бытовые зарядники с десульфатацией для водителей, так и профессиональные пуско-зарядные станции для автосервисов. Кроме того, зарядные устройства с таким режимом выпускаются и для других видов транспорта: грузового, авиационного, речного, железнодорожного и т. п.

Немного теории

Известен и противоположный термин, сульфатация. Под ним понимают образование на поверхностях положительных электродов АКБ налёта из сернокислого свинца. Это вещество является компонентой штатного процесса разрядки батареи, и в идеале во время зарядки все соли должны обратно разложиться на свинец и серную кислоту. Но на практике некоторая часть сульфата свинца в кристаллическом виде в обратную реакцию не вступает, оставаясь на свинцовых пластинах и тем самым уменьшая их полезную площадь. Именно это и приводит к уменьшению ёмкости батареи, и чем больше солей свинца накапливается на пластинах, тем хуже аккумулятор держит заряд.

Сульфатация пластин аккумулятора развивается по следующим причинам:

• при глубоком разряде батареи. Слой сульфата свинца становится настолько толстым, что шансы полной обратной реакции снижаются до нуля, и при последующей зарядке 10-15% солей остаётся на пластинах. Нетрудно понять, что 3-5 таких глубоких разрядов будет достаточно, чтобы аккумулятор уже не мог крутить стартер даже в заряженном состоянии;
• при эксплуатации в условиях отрицательных температур. Здесь всё очевидно: в морозы аккумулятор садится в разы быстрее, а севший аккумулятор – это плохо;
• высокие температуры тоже вредны для АКБ, особенно если она разряжена – в этом случае образуются кристаллы сернокислого свинцы увеличенного размера, и именно они хуже всего вступают в обратную химическую реакцию;
• длительное хранение батареи в разряженном состоянии также негативно сказывается на состоянии пластин – в этом случае они сульфатируются медленно, но активнее «въедаясь» в металлическую поверхность.

Существует мнение, что доливая концентрированный электролит при уменьшении его плотности, вы тем самым способствуете более активному растворению солей свинца. Это не так – увеличение содержания серной кислоты не способно разрушить застарелый слой сульфата свинца. Но это можно сделать используя специальные химсредства или производя зарядку батареи с использованием специфического алгоритма.

Главным признаком сульфатации электродов аккумулятора считается существенное падение плотности электролита. Заряженный аккумулятор имеет плотность электролитической жидкости номинальным значением 1,27 г/см³ (параметр может незначительно отличаться в зависимости от региона). При падении показателя до 1,08 г/см³ можно говорить о том, что батарея сильно сульфатирована и нуждается в проведении десульфатации.

Десульфатация АКБ в домашних условиях

Часто десульфатацию АКБ легковых авто проводят своими руками, руководствуясь предоставленными на различных ресурсах схемами. Многие из них основаны на использовании обычного зарядного устройства, но требуют много внимания. В среднем ручная сульфатация малыми токами и в несколько циклов занимает больше 2-х недель.

Подключение к зарядному устройству приставки ускорит режим десульфатации АКБ. Примером приставки служит импульсный преобразователь, называемый моргалкой, так как светодиоды сигнализируют от прохождении переменного тока. Устройство можно собрать своими руками.

Перед вами схема зарядного устройства для сульфатации автомобильного аккумулятора, называемая «моргалка».

Принцип «моргалки» — прохождение 10 % тока от емкости АКБ, напряжение 13,1 – 13,4 В. Схема представляет разрядку лампочками на 12 в и реле, включающее зарядку по окончании разрядки. Получается моргание с пульсацией 4,3 секунды на разряд током 1 А и 3 секунды на заряд током 5 А. Импульсы тока сначала разрыхляют монолитную пленку на пластине, потом растворяют маленькие кристаллы.

Знаем, что необслуживаемые аккумуляторы плохо поддаются десульфатации. Но если батарея новая, отслужила не более 2 лет, а уровень электролита в банках низок, можно попробовать восстановить емкость. Сначала нужно добавить в банки дистиллированной воды и заклеить отверстия эпоксидным клеем. Потом попробовать провести зарядку импульсным током. В режиме десульфатации АКБ, одновременно с корочкой сульфатированного свинца будет разрушаться активная замазка. Емкость восстановится ненамного и ненадолго.

Что такое сульфатация аккумулятора?

К сожалению, чтобы максимально достоверно описать какой-либо физико-химический процесс, приходится оперировать соответствующими формулами, терминами и понятиями. Но будет ли польза от такого описания, если читатель не занимается ежедневно химией и физикой, да еще и школьный курс по этим предметам подзабыл? Нет, конечно.

Однако процесс сульфатации вполне возможно объяснить и без всех этих сложностей. Например, так. В аккумуляторе есть свинцовые пластины, контактирующие с электролитом. Это знают и понимают все. Чем большая площадь поверхности свинца контактирует с электролитом, тем эффективнее работает аккумулятор.

Если же что-либо «закрывает» или «ограждает» эти компоненты друг от друга, то понятно, что процессы преобразования энергии начинают проходить неполноценно. По факту же снижается емкость АКБ и сила пускового тока, он быстро разряжается и так далее.

Когда аккумулятор отдает накопленную энергию в нормальном режиме, на этих самых свинцовых пластинах постепенно и неизбежно образуется налет. Является он ничем иным, как солью. Только не такой, какую мы употребляем в пищу. Хотя по внешнему виду и цвету немножко похоже.

Так вот, эта самая соль по-научному называется сульфатом. А процесс ее образования – можно назвать сульфатацией аккумулятора. Однако на этой стадии «налипающий» на свинце налет не является чем-то плохим, и портящим батарею. Это просто продукт взаимодействия имеющейся в электролите кислоты и свинца, из которого сделаны пластины АКБ.

Если автомобильный аккумулятор эксплуатируется правильно, то описанный выше налет сам по себе исчезает в то время, когда аккумулятор подзаряжается. Так может повторяться сколько угодно раз. В теории – бесконечно. Но, к сожалению, возможно такое только при идеальных условиях.

Что же происходит в реальных условиях? Почему сульфат не исчезает, а наоборот – накапливается со временем, разделяя «стеной» свинец и электролит? А происходит это по нескольким причинам. Во-первых, из-за того, что автомобильный аккумулятор разряжается и заряжается как попало. Как правило, заряд происходит большими токами, в результате чего напряжение на клеммах быстро повышается, и процесс прекращается раньше времени. В итоге – образовавшийся накануне налет сульфата просто не успевает полностью покинуть свинцовые пластины.

Во-вторых, из-за того, что многие АКБ периодически эксплуатируются с недостаточным уровнем электролита. То есть, не вся площадь активного свинца участвует в процессах разряда и заряда. По этой причине на «сухих» участках пластин сульфаты остаются, превращаясь в «не пробивную стену». Даже если потом уровень электролита пополняется, из-за образовавшегося налета реакции на пострадавших прежде участках не проходят. Либо проходят точечно.

В-третьих, и это самое важное, самая жесткая сульфатация аккумулятора происходит тогда, когда он долгое время находится в разряженном состоянии. Мы ведь помним, что в процессе разряда на пластинах уже образовался налет соли

Так вот, если АКБ держать в таком состоянии, эти самые соли превращаются в труднорастворимый, либо в вообще нерастворимый налет.

Вот такая сульфатация – это уже большая проблема. Даже если случай не сильно запущенный, то есть, батарея постояла разряженной сравнительно немного, то у нас уже нет шансов нормально ее зарядить традиционным способом. Сульфат просто не даст нам это сделать. Во время зарядки оставшиеся без труднорастворимого налета участки свинца быстренько отработают, батарея якобы зарядится, но энергии она накопит очень мало.

Итог вышесказанному будет такой. Сульфатация – это процесс образования на пластинах аккумулятора сульфата свинца, который «разделяет стеной» свинец и электролит, не давая им взаимодействовать. При идеальных условиях эксплуатации батареи сульфатация является неизбежным, но обратимым процессом. В реальной жизни – это самая частая причина отказов АКБ.

Сульфатация — что это такое?

Принцип работы АКБ основывается на энергии химического взаимодействия свинца и кислоты. Свинцовая решетка выступает в качестве электродов. В качестве электролита заливается концентрированная серная кислота, которая в первый же момент образовывает соли с кальцием или свинцом и обволакивает тонкой пленкой этого вещества рабочую поверхность решетки.

По сути — сульфатация пластин аккумулятора — это процесс отложения солей сульфата свинца на пластинах электродов

При нормальной работе батареи это естественный процесс, когда электролит переносит заряд на пластину в результате химической реакции образования солей металла. На одном из электродов образовываются небольшие повреждения на месте «вырванных» из поверхности атомов, а на другом – скапливаются соли элемента.

Процесс десульфатации позволяет разбить соляные соединения и вернуть к первоначальному виду состав электролита, а потерянные атомы металла – обратно на электрод.

Следует понимать, что полностью вернуть все образовавшиеся соединения до первоначального вида не получится. При надлежащем уходе и своевременной зарядке такие АКБ прослужат ещё несколько лет, но при этом электроды становятся рыхлыми и усеянными кристаллами солей, которые уже не разбиваются при десульфатации.

Краткое видеоописание процесса сульфатации:

Снижение заряда происходит вследствие большого скопления кристаллизованных солей кальция или свинца на электродах, что мешает проникновению к поверхности пластины электролита. Меньшая концентрация в электролите заряженных ионов приводит к снижению емкости батареи до критического уровня, что не позволяет автомобилю получать требуемый для зажигания заряд.

Бороться с таким состоянием АКБ следует несколькими способами: химическим, механическим, электрохимическим. Все они обладают разной степенью эффективности, выбираются в зависимости от типа батареи, состояния износа, иных параметров.

Процесс десульфатации

По сути, десульфатация — это растворение образовавшейся на пластинах пленки из сульфата. В исправном аккумуляторе это происходит само собой, при регулярной зарядке. Восстановление же работоспособности проблемного аккумулятора можно произвести различными способами.

Использование специальной установки

Это наиболее распространенный метод восстановления работоспособности батареи. Для этого применяют специальные станции, имеющие режим десульфатации, непрерывно производящие несколько циклов «заряд-разряд», тем самым раскачивая батарею.

Все, что необходимо — это подключить десульфататор для кислотных аккумуляторов к емкости и начать процесс восстановления. Единственным минусом здесь является высокая стоимость установки.

Применение обычной «зарядки»

При отсутствии специального «зарядника» можно обойтись и штатным устройством. Для этого, правда, нужно запастись терпением, так как процесс займет больше времени. При десульфатации аккумулятора схема действий такова:

• прежде всего, следует проверить уровень электролита в банках, долив, при необходимости, дистиллированную воду;
• подключая батарею к зарядному устройству, следует выставить силу тока в 1А и напряжение 14 В. Зарядка должна длиться в течение 8 часов;
• проверка параметров должна показать увеличение плотности жидкости, а вольтаж в пределах 10 В. В противном случае АКБ десульфатировать уже бесполезно;
• после суточного отстоя производится повторная 8-часовая зарядка при вольтаже в 14 В и силе тока 2,5А. На выходе напряжение должно быть больше 12 В, а плотность электролита -не менее 1,13 г\см3;
• в течение 6 часов необходимо разрядить батарею при помощи любого мощного устройства — например, лампы, доведя напряжение до 9В;
• всю процедуру следует повторить, пока плотность электролита не поднимется до 1,27г\см3.

Существует еще один способ, также с использованием штатного зарядного устройства. В данном случае, в требующем восстановления аккумуляторе используется дистиллированная вода вместо электролита. В остальном выполняется обычная процедура зарядки при напряжении 14 В. При увеличении интенсивности кипения, следует понизить вольтаж, доводя процесс до выделения газов. В таком состоянии батарея заряжается в течение двух недель.

После такой процедуры необходимо слить жидкость и, залив новую порцию воды, повторить цикл. Как только плотность перестанет изменяться, можно заливать стандартный электролит и выполнять обычную зарядку.

Механическая чистка

Механическая десульфатация представляет собой снятие налета окиси с пластин при помощи щетки с последующей их установкой обратно. Но на практике это уже мало кто применяет, так как данный способ подходит только для батарей старого образца. Новые аккумуляторы, как правило, необслуживаемые (разборка невозможна).

Химический способ

Восстановить работоспособность пластин можно и при помощи специальных присадок, добавляемых в банку источника питания. Спецраствор позволяет приостановить процесс сульфатации пластин.

К сожалению, этот метод не всегда дает должный результат, восстанавливая исходные параметры только наполовину. Причина кроется в том, что присадки со временем разрушают и слой пасты на самих пластинах, что приводит к снижению характеристик.

Но при этом следует знать, что не все типы АКБ можно восстановить после сульфатации. К примеру, десульфатация кальциевого аккумулятора не даст должного результата, это же касается и гелевых батарей, если они простояли разряженными более полугода.

Электрохимические методы

Все вышеперечисленные способы достаточно сложны в реализации и при этом имеют спорную эффективность. Более распространена очистка электродов от солей свинца с использованием специального ЗУ, умеющего функционировать в режиме «заряд/разряд». Правда, их стоимость достаточно высока, так что многие пользуются обычными зарядками, но тогда процесс растягивается во времени на недели и даже месяцы.

Десульфатация специальным зарядным устройством

Отличительной особенностью такого ЗУ является наличие отдельного режима десульфатации, в котором зарядное устройство будет работать достаточно долго, вплоть до нескольких дней, в зависимости от степени обрастания пластин кристаллами соли свинца.

При использовании такого ЗУ возможна автоматическая десульфатация аккумулятора, нужно только правильно его подключить и активировать указанный режим.

Сам процесс достаточно прост: ЗУ работает циклически, сначала заряжая АКБ, а затем разряжая его, при этом ток заряда примерно на порядок выше тока разряда, что и делает процедуру длительной. Навороченные зарядники могут даже определять, на сколько процентов удалось восстановить батарею, и высвечивают эту информацию на дисплее после завершения работы.

Десульфатация АКБ обычной зарядкой

Покупать дорогой прибор, стоящий как новый аккумулятор, не самый оптимальный вариант. Но оказывается, что десульфатацию можно выполнить и обычной зарядкой, но только если оно позволяет регулировать параметры тока и напряжения на выходе.

Что касается алгоритмов избавления пластин от сульфата свинца, то их существует немалое количество. При использовании любого метода необходимо убедиться, что помещение, в котором проводятся работы, хорошо вентилируемое – при длительной работе ЗУ даже из необслуживаемых аккумуляторов будет выделяться немалое количество паров электролита, отрицательно влияющего на дыхательную систему.

Пример алгоритма десульфатации АКБ простым зарядником:

1. перед началом работ батарею нужно разрядить до плотности 1,08 г/см3;
2. устанавливаем на ЗУ значения тока заряда 1 ампер при U, равном 14,1 плюс-минус 0,2 В;
3. подключаем аккумулятор и оставляем заряжаться около восьми часов;
4. в результате плотность должна остаться на том же уровне, а вольтаж немного подняться (на несколько В);
5. отключаем АКБ и даём ему разрядиться на протяжении суток без дополнительной нагрузки;
6. снова ставим батарею на зарядку на шесть-восемь часов при том же напряжении, увеличив силу тока вдвое, вплоть до 2,5 А;
7. выходное напряжение аккумулятора снова немного вырастёт, но начнёт увеличиваться и плотность;
8. снова разряжаем АКБ, но на этот раз с использованием нагрузки (например, лампу дальнего света). Время разряда – примерно 8 часов. Главное — нужно следить, чтобы напряжение держалось выше 9,0 В;
9. повторяем пункты 2-8, следя за плотностью электролита. Он должен увеличиться. Нужно выполнить столько циклов, сколько нужно, чтобы плотность поднялась до номинала (1,27 г/см3).

Чтобы избавиться от серьёзной сульфатации аккумулятора, может понадобиться 1-2 недели, зато результат окажется неплохим. В среднем такая процедура позволяет восстановить ёмкость АКБ до 80-90% от номинального значения, что является отличным показателем.

Метод обратной зарядки

Этот способ относится к рискованным, поэтому рекомендовать его мы не будем, но если все вышеперечисленные методы оказались безрезультатными, то многие автовладельцы решаются на его использование как на последний шанс реанимировать свой аккумулятор.

Вам понадобится наличие мощного источника тока (например, подойдёт сварочный аппарат, но только не инвертированный), способный выдавать при относительно небольшом напряжении до 80 А.

Итак, рассмотрим, как правильно сделать десульфатацию указанным неспецифичным методом. Подключаем АКБ к сварке, предварительно выкрутив пробки, соблюдая инвертированный порядок – плюс к минусу и наоборот. Включаем источник тока на полчаса, кипение электролита начнётся достаточно быстро, но это не страшно – он всё равно подлежит замене на новый.

Замена электролита в аккумуляторе

Помните, что после выполнения процедуры методом ОЗ аккумулятор поменяет полярность, и при подключении к автомобилю и последующих зарядках это нужно учитывать!