Основные неисправности автомобильных акб

Где используются?

Область применения таких аккумуляторов очень широкая. Достаточно сказать, что литиевые АКБ, работающие в режиме глубокого циклирования, встречаются в различной бытовой технике и потребительской электронике. К примеру, работа смартфона, ноутбука, фотоаппарата и другой электронной техники состоит из постоянных зарядов и разрядов. В последнее время литиевые аккумуляторы востребованы в автомобилестроении. Они применяются в постоянно возрастающем количестве электромобилей.

Транспорт на электрической тяге, который работает в производственных и складских помещениях, гораздо удобнее по сравнению с дизельной или бензиновой техникой.

Причины того, что разряжается аккумулятор на автомобиле

Давайте, рассмотрим основные причинные того, что разряжается аккумулятор на автомобиле. Это поможет вам лучше понимать ту или иную проблему с АКБ. Ведь проблемы с аккумуляторной батареей на машине всегда легче предупредить, чем потом устранять.

Поломка или износ аккумулятора

Чтобы на 100% быть уверенным в работоспособности своего аккумулятора нужно периодически проверять его нагрузочной вилкой. Это можно делать самостоятельно или обратиться за помощью к специалистам на СТО.

Нагрузочная вилка

Второй замер проводят с подключением нагрузки. Прибор включается на 5 секунд, по истечении которых напряжение не должно упасть ниже 10,2 вольта. Если меньше, то с эксплуатацией батареи могут возникнуть проблемы. Если напряжение падает ниже 9 вольт, то такая АКБ подлежит замене.

Вы можете также ознакомиться с другими способами проверки аккумулятора автомобиля на работоспособность. Если у вас внезапно сел аккумулятор на машине без видимых причин обязательно проверьте его нагрузочной вилкой.

Причины, по которым аккумулятор может прийти в негодность следующие:

• Сульфатация пластин;
• Короткое замыкание;
• Осыпание активной массы;
• Причины, связанные с электролитом.

Рассмотрим их подробнее. 

Сульфатация пластин

Сульфатация является естественным процессом, происходящим при эксплуатации батареи. Он заключается в оседании сульфата свинца на пластинах при прохождении химической реакции. Сульфат свинца оседает при разряде и должен растворяться при зарядке, но процесс проходит не до конца. В результате он накапливается на пластинах, постепенно уменьшая их рабочую поверхность. Так, что если быстро сел аккумулятор после зарядки, то это часто является следствием сульфатации.

Сульфатация пластин

Из-за сокращения площади поверхности пластин, участвующих в реакции, уменьшается ёмкость батареи. Так, что в процессе эксплуатации могут возникнуть проблемы. На начальной стадии этого процесса помогает десульфатация аккумулятора, а в запущенном случае (потерял больше половины ёмкости) только замена на новый.

Короткое замыкание

КЗ представляет собой замыкание пластин разной полярности. Если короткое замыкание происходит из-за производственного брака, то ─ это гарантийный случай. АКБ в этом случае обязаны принять по гарантии. Если короткое замыкание происходит уже после гарантийного срока, то причин может быть несколько. Некоторые из них приведены ниже:

• Разрыв сепараторов;
• Коробление пластин;
• Наросты на пластинах;
• Посторонние элементы внутри аккумулятора;
• Осыпавшаяся обмазка на дне аккумулятора.

Осыпание активной массы

Осыпание пластин происходит постепенно во время эксплуатации. Можно сказать, что наряду с сульфатацией, это естественный процесс. Ускоряется это явление от сильной вибрации и ударов, что характерно при езде по бездорожью. Осыпавшаяся обмазка постепенно накапливается на корпусе аккумулятора. В результате появляется риск замыкания пластин разной полярности.

Осыпание активной массы пластин

Осыпание активной массы вызывает снижение таких параметров АКБ, как пусковой ток и ёмкость. Ёмкость может упасть до того, что аккумулятор не сможет удерживать нормальный заряд и будет разряжаться после нескольких пусков двигателя. Если из-за осыпания активной массы разрядился автомобильный аккумулятор, то выход только один – замена батареи.

Проблемы с характеристиками электролита

Уровень электролита

Что касается плотности электролита, то её среднее значение по всем банкам аккумулятора должно составлять 1,27─1,29 гр./см3. Если она не соответствует этому значению, то нужно добавлять воды или серной кислоты в зависимости от того, в какую сторону отличается плотность. На необслуживаемых аккумуляторах для контроля плотности существует индикатор заряда или «глазок». Он меняет цвет в зависимости от плотности электролита и сигнализирует владельцу о необходимости зарядки.

Обслуживание

Под обслуживанием понимается периодическая доливка дистиллированной воды для контроля уровня электролита.

Обслуживаемый – дешевый и ремонтопригодный: предусматривает замену отдельных банок по мере их выхода из строя. Этот аккумулятор позволяет разряжать-подзаряжать каждую банку, чтобы восстановить ее свойства. В то же время подобная модель быстро разряжается, требует частого обслуживания. Такие аккумуляторы уже устарели и встречаются редко.

Малообслуживаемый – сочетает умеренную цену и хорошие эксплуатационные характеристики. Подобная модель обслуживается раз в полгода-год. Малообслуживаемый аккумулятор лишь частично ремонтопригоден и не предусматривает возможности разряжать-подзаряжать отдельную банку. Эти модели используются чаще всего.

Необслуживаемый – не требует обслуживания (работает 5-7 лет), но это достоинство имеет оборотные стороны: высокую стоимость, чувствительность к глубокому разряду, в результате чего уменьшается емкость. К тому же, подобные модели плохо переносят воздействие низких температур и продолжительные простои.

Можно ли восстановить?

В нашем мире — возможно все, вот только какой ценой! В идеале, нужно убрать соли с плюсовой пластины, как это сделать?

• При сильной кристаллизации — возможно физическое удаление. Для этого нужно вытащить пакет пластин и отчистить его от солей – дальше залить новый электролит и зарядить АКБ. Сложно это сделать? ДА конечно – ДА! Как вы достанете пакет пластин? Нужно будет резать сверху пластик и физически вытаскивать. Затем каждую пластину в отдельности отчищать – сделать это реально сложно. Хотя я где-то есть видео на YOUTUBE, но реально не указывалось, работал ли потом АКБ или нет.
• Конечно сейчас очень много так называемых десульфаторов пластин, то есть такие химические жидкости убирают этот налет солей, но про это у меня будет отдельная статья, здесь тоже не все так однозначно. Многие пишут, что это просто чудо, другие что ни применять никогда. Но в идеале –емкость также восстанавливается лишние соли уходят.

Вот такие вот последствия и причины, кстати пару слов про AGM и GEL, почему же они так устойчивы к глубоким разрядам? Все просто, тут электролит уже не в обычном жидком состоянии, здесь он находится запечатанным в стеклопакеты (AGM) или в гель (GEL), поэтому разрушительное образование солей тут сведено к минимуму, хотя полностью не побеждено! Здесь циклов в разы больше, но также не стоит доводить до этого. Небольшой видео пример.

Принцип работы, материалы

Одно из главных преимуществ таких источников питания — простое устройство свинцового аккумулятора.
Он состоит из следующих компонентов:

1. Корпус в виде моноблока с размещенными внутри аккумуляторами. Изготавливается из специального материала, устойчивого к кислотному воздействию. Как правило, применяется пропилен.
2. Электрод. Представляют собой решетчатую конструкцию, покрытую свинцово-оксидной пастой.
3. Сепаратор-конверт. Изолирует решетки и пластины друг от друга внутри полости и защищает от короткого замыкания.
4. Выходное отверстия. Применяется для отвода газов.
5. Клеммы. Необходимы для подключения к бортовой сети автомобиля или соединения зарядного устройства.
6. Индикатор плотности и уровня заряда.

Принцип действияАКБ построен на преобразовании электричества в химическую энергию, а при разряде — в электрическую. Таким образом обеспечивается цикличность работы АКБ.

На процессы, протекающие внутри аккумулятора, влияет температура окружающего воздуха. При ее повышении увеличивается и мощность источника питания, а при снижении, наоборот, падает и разрядная емкость.

Что такое саморазряд и основные факторы его возникновения

Изначально АКБ при производстве рассчитан на определённую ёмкость или максимальное количество получаемого электричества. Когда внешняя цепь разомкнута, то есть прибор не эксплуатируется и находится вне автомобиля, эта характеристика ухудшается. С точки зрения химических реакций саморазряд аккумулятора — это результат растворения свинца положительного электрода с выделением водорода, сопровождающийся потерей электрического заряда. На катоде явление менее выражено и происходит из-за взаимодействия серной кислоты с оксидом металла. Сопровождается последнее выделением кислорода. Причины саморазряда аккумулятора заключены в его собственном устройстве. Это значит, что процесса не избежать. Изменить возможно только его время протекания. Скорость расхода энергии зависит от нескольких условий:

• Длительное хранение вне автомобиля увеличивает ток саморазряда.
• Примеси и загрязнения в рабочей жидкости способствуют растворению свинца на положительной пластины. Чаще всего причиной тому служит использование недистиллированной воды.
• Эксплуатируемый более трёх лет аккумулятор разряжается быстрее нового.
• Температура выше +5°С способствует дополнительной потере энергии.
• Наиболее частые причины утечек на приборы – это загрязнения и влага корпуса АКБ.
• Разрушение электродов.

https://youtube.com/watch?v=IfDxhjdcq60

https://youtube.com/watch?v=IfDxhjdcq60

Причины саморазряда аккумулятора автомобиля

Бездействующий АКБ сам теряет ёмкость естественным образом за счёт упомянутых ранее реакций. Существуют ещё три типа самопроизвольного разряда аккумулятора. Во-первых, при эксплуатации происходит загрязнение поверхности прибора. Под влиянием влаги или антифриза этот слой соединяет электроды, становясь проводником токов. Величина последних достаточно мала, но при длительном простаивании даже под слабым воздействием разряжается аккумулятор довольно существенно. Во-вторых, анод и катод со временем изнашиваются. В результате образуется осадок из осыпавшейся с них активной массы. При этом разряжается аккумулятор из-за накапливания этого вещества, которое может замкнуть электроды. Такой процесс является естественным следствием работы батареи, поэтому он неизбежен. В-третьих, причиной саморазряда автомобильного аккумулятора становятся неисправные источники. Наличие внешних потребителей снижает ёмкость, если они запитываются за счёт батареи машины постоянно. Это скорее косвенный фактор. Однако, он способен нанести значительный урон, в зависимости от того, за какое время будет использоваться электроэнергия.

Лучшие свинцово-кислотные аккумуляторы

К прежним поколениям аккумуляторов относятся свинцово-кислотные. В них находятся шесть емкостей с погруженными в серную кислоту свинцовыми пластинами.

Это самый дешевый и простой в плане восстановления тип. В случае проблем в большинстве случаев достаточно заменить электролит. Есть, однако, и модели без такой функции.

Свинцово-кислотные – это лучшие аккумуляторы для автомобилей прежних поколений и с большим пробегом. Они хорошо перезаряжаются, но при полной разрядке могут стать непригодными вследствие разрушения пластин.

Mutlu Silver Evolution 55 (450)

Аккумулятор турецкого производства относится к хорошему среднему уровню. Он не способен ставить рекорды и достигать запредельных высот в своей работе, но отличатся стабильностью, надежностью показателей и хорошим качеством.

Этот аккумулятор – не обслуживаемый, возможности открыть банки и сменить электролит – нет.

Пусковой ток его ниже, чем у большинства других – 420 А (EN) при емкости 55 А*ч. Следить за уровнем заряда можно через глазок ареометра.

Линейка аккумуляторов, в которую входит этот, отличается от своих предшественников более совершенной технологией производства.

Благодаря этому пластины повысили свою устойчивость к сульфации, а риск саморазряда уменьшился.

Плюсы Mutlu Silver Evolution 55 (450)

1. Надежность.
2. Низкая цена.
3. Стойкость к сульфации.

Минусы Mutlu Silver Evolution 55 (450)

1. Невозможность замены электролита.
2. Низкий пусковой ток.

Актех 55А

Повышенная устойчивость к морозам и способность бесперебойно работать в непростых зимних условиях – вот отличительные особенности этого аккумулятора.

Не зря же произведен он в Иркутске, где не понаслышке знают, что такое суровая зима. Аккумулятор обслуживаемый, имеет встроенный ареометр. Показатель стартерного тока – 425 А (EN).

Существенным недостатком этого изделия является его способность к быстрому исчерпыванию ресурса. Работая в равных условиях с конкурентами, он способен отдавать больший ток, чем они, однако и разрядится полностью тоже быстрее.

Плюсы Актех 55А

1. Способность бесперебойно работать в сильный мороз.
2. Обслуживаемость.
3. Встроенный ареометр.

Минусы Актех 55А

1. Быстрая разрядка.

Зверь 55А

Еще один представитель иркутского производства. Имеет отличные показатели стартерного тока: 467 А. Значит, в экстремальных условиях, когда на счету каждая секунда, он будет, бесспорно, выигрышным вариантом.

Модель разборная, обслуживаемая. Следить за уровнем заряда можно через глазок. При всем этом, «Зверь» не может похвастаться большой стабильностью и надежностью работы, но стоит дороже, чем предыдущие два из этого рейтинга.

Плюсы Зверь 55А

1. Хорошие показатели стартерного тока.
2. Обслуживаемость.
3. Удобная ручка для переноски.

Минусы Зверь 55А

1. Высокая цена.
2. Недостаток надежности.

TYUMEN BATTERY STANDARD

Высокий пусковой ток – до 500 Ампер, доступная цена – вот отличительные особенности аккумулятора тюменского производства.

Оптимальный вариант для новых, исправных автомобилей, которые не расходуют заряд батареи ночами.

Очень плохо переносит полную разрядку. При частом повторении подобного быстро выходит из строя. Но даже и при правильной эксплуатации и отсутствии сильных нагрузок этот аккумулятор не может похвастаться высокой продолжительностью жизни.

Плюсы TYUMEN BATTERY STANDARD

1. Высокие показатели стартерного тока.
2. Бюджетность.

Минусы TYUMEN BATTERY STANDARD

1. Непродолжительная эксплуатация.
2. Чувствительность к полной разрядке.

Tornado 55 А/ч

Он очень недорогой, и этим все сказано. Такой аккумулятор может стать неплохим выбором для недорогого же исправного автомобиля, который предполагается использовать в комфортных условиях.

При минусовых температурах окружающей среды быстро разрядится, а полный разряд чувствительно бьет по его работоспособности в дальнейшем и долговечности.

Остается добавить к этому низкий пусковой ток – 420 Ампер и высокую чувствительность к условиям эксплуатации, и можно сделать вывод, что покупать его стоит только тем, кто не собирается нагружать свой автомобиль разными дорожными и климатическими испытаниями. Только в этом случае низкая стоимость «Торнадо» становится существенным достоинством.

Плюсы Tornado 55 А/ч

1. Низкая цена.

Минусы Tornado 55 А/ч

1. Непродолжительная эксплуатация.
2. Чувствительность к полной разрядке.
3. Чувствительность к морозам.
4. Низкий показатель пускового тока.

Допустимые значения

Поскольку саморазряд является потерей электроэнергии за определённый отрезок времени, важно учитывать показатели нормы саморазряда аккумуляторов на автомобилях. Нормальные значения определяются при условии отсутствия неблагоприятных факторов, а также при соблюдении параметров влажности и температуры

Температура должна быть от 5 до 15 градусов, а влажность низкой. Сама батарея чистая и полностью заряженная

Нормальные значения определяются при условии отсутствия неблагоприятных факторов, а также при соблюдении параметров влажности и температуры. Температура должна быть от 5 до 15 градусов, а влажность низкой. Сама батарея чистая и полностью заряженная.

Что же касается того, какой саморазряд воспринимают как нормальный для автомобильных АКБ, то здесь обычно приводят значения в процентах.

• для давно эксплуатируемых АКБ нормой будет потеря 1–1,7% ёмкости за день простоя;
• если батарея сильно изношена, потери могут увеличиваться до 2–3%;
• новые обслуживаемые аккумуляторы теряют до 1%, но не более 10% за 2 недели хранения;
• необслуживаемые АКБ могут терять по 1–2% за неделю.

Если на АКБ не воздействует никакая нагрузка, то есть источник питания просто хранится в гараже, тогда нормальный срок сохранения ёмкости составляет 100–140 дней.

Если своевременно заниматься профилактическими работами и обслуживанием, батарею можно будет хранить по 1–2 года без существенных изменений её характеристик.

Неизвестно, в каких условиях хранился аккумулятор, и придерживались ли продавцы всех требований и правил длительного содержания источников питания.

Допустимый размер саморазряда

Расход электроэнергии должен составлять минимум при отсутствии неблагоприятных факторов и соблюдении правильных условий. Этот показатель зависит от срока эксплуатации прибора, а также от её типа – традиционного или необслуживаемого. Норма достигается при соблюдении температуры окружающей среды в пределах от +5 до +15°С и отсутствии влажности. При этом батарея должна быть чистой и заряженной до максимума. Величина падения напряжения будет разной для подержанных и новых батарей. Если АКБ эксплуатировался длительное время, то минимальный саморазряд автомобильного аккумулятора составит от 1 до 1,7%. Точное число зависит от срока службы источника питания. Есть вероятность и более быстрой потери ёмкости у очень старых АКБ. В новых батареях уменьшение не должно превышать 1%. То есть, за две недели оно будет в пределах 10%, а в необслуживаемых приборах – до 2%. При нормальных условиях хранения АКБ традиционного типа, работающий не более трёх лет, полностью потеряет напряжение через 100 или 140 дней. Чтобы обеспечить этот уровень и низкий ток саморазряда надо своевременно обслуживать батарею. Необходимо принимать следующие меры:

• поддерживать чистоту;
• доливать дистиллированную или деионизированную воду;
• насухо протирать аккумулятор автомобиля в случае пролива электролита;
• перед отключением заряжать до максимума;
• контролировать уровень напряжения не реже одного раза в месяц во время бездействия.

Потеря ёмкости уменьшается сведением к минимуму негативных факторов и обслуживанием. Также ток саморазряда зависит от типа батареи. АКБ с малосурьмяными или свинцово-кальциевыми сплавами дольше аналогов сохраняют напряжение в идентичных условиях. В период бездействия одним из самых важных можно считать поддержание напряжения, так как его снижение до нуля ведёт к сокращению срока службы аккумулятора автомобиля.

Что такое саморазряд аккумулятора

Выпускаясь с завода производителя АКБ рассчитана на определенную емкость и некоторое количество получаемого электричества. Но в процессе хранения батареи без эксплуатации, начинается растворение отрицательного электрода. Выделяется водород, а АКБ теряет заряд электрического тока.

На положительном, этот процесс происходит за счет растворения оксида металла в серной кислоте. Но здесь он менее выражен.

Разряд аккумуляторной батареи может быть:

• нормальным, когда в течении пятнадцати дней АКБ теряет менее 10 процентов своей максимальной емкости;
• электролитный. Когда разрушаются пластины, а частицы износа оседают на дно. Эти частицы могут замыкать пластины и спровоцировать разряд;
• эксплуатационный. На батарее собирается пыль, пропитанная влагой или антифризом, которая создает мост между электродами. При данном процессе автовладелец может не ощущать, что происходит разряжение АКБ, но оно есть.

На этот процесс влияет также температура, например, на сильном холоде или жаре темп, происходящего внутри батареи растворения электрода, может увеличиваться.

На саморазряд могут оказывать влияние, включенные приборы в прикуриватель, когда в машине никого нет в течении длительного времени, автомобильные часы и т.д.

Аккумуляторы с низким естественным саморазрядом

Даже идеальные условия не смогут ничего сделать с естественным уменьшением ёмкости. Минимальная потеря электроэнергии неизменна. Она зависит исключительно от компонентов элементов прибора. Выходом послужат аккумуляторы с низким саморазрядом. Меньшая скорость процессов в них обусловлена использованием токоотводов с невысоким содержанием сурьмы или её заменой на кальций, что наглядно демонстрирует график.

Важно! В самых лучших условиях хранения потери электроэнергии не избежать. Но его возможно контролировать и уменьшать, если знать что за меры и при каких обстоятельствах рекомендуется принимать

К последним относится проверка напряжения как минимум один раз в месяц. Оно должно быть в пределах нормы. Если обнаружилось падение, то необходимо подзарядить батарею для сохранения её работоспособности.

АКБ со свинцово-кальциевым сплавом изготавливаются в виде необслуживаемых аккумуляторов. Дело в том, что в них снижен ток саморазряда и расход воды в рабочей жидкости. В результате многие производители выпускают приборы без отверстия для долива. Но такой тип требует усиленного контроля за электрооборудованием, так как необходимо поддерживать напряжение. Рабочие растворы без примесей обеспечивают низкий ток саморазряда в источниках питания. В их составе присутствуют только чистая кислота и дистиллированная вода. Это правило действует как при производстве, так и при эксплуатации. Также для уменьшения негативного эффекта в электролит добавляют органические ингибиторы.

Какой уровень саморазряда является нормой

Саморазряд при нормальных условиях должен составлять 1 процент потери от полной емкости батареи в первые дни. По истечении 60 дней может наступить глубокий разряд батареи. А через сто сорок дней электрический заряд может полностью исчезнуть.

Нормальными условиями хранения считаются:

• температура не выше 20 градусов по Цельсию со знаком плюс и не ниже + 15С;
• сухое помещение;
• на поверхности между электродами отсутствует грязь, пыли и другие элементы, которые могут создать условия для быстрого разряда батареи.

Если АКБ был в употреблении, то для таких устройств нормой считается 2 процента потери. При совсем плохом аккумуляторе – 4 процента утечки тока за ночь.

Как проверить исправность аккумулятора

И напоследок рассмотрим несколько методов проверки состояния аккумуляторной батареи. Одни из них не особо точные, но простые, вторые точные, но требуют специального оборудования. Какой из них выбрать – личное дело каждого.

С помощью мультиметра или вольтамперметра

Напряжение на клеммах батареи и ее степень заряженности находятся в прямой зависимости, поэтому, измерив напряжение, мы легко узнаем, в каком состоянии находится аккумулятор. Для работы подойдет любой мультиметр или вольтметр с пределом измерения 15-20 В. Стрелочный или цифровой – роли не играет, но лучше цифровой. С него более точно можно считать показания. Подойдет, к примеру, весьма популярный и недорогой китайский прибор с точностью измерения до 0.02 В (на пределе 20 В).

Для того чтобы провести точные измерения, необходимо полностью отключить аккумулятор от нагрузки (можно просто скинуть один наконечник) и выдержать ее в таком состоянии не менее 3-4 часов. Измеряем и по таблице, приведенной ниже, определяем, сколько энергии в нашей батарее.

Зависимость заряженности АКБ от напряжения на ее клеммах

Напряжение на клеммах без нагрузки, В	Уровень заряда, %
кальциевые (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca)	малосурьмянистые (Sb/Sb) и гибридные (Sb/Ca)
12.66-12.81	12.51-12.66	100
12.46-12.61	12.31-12.46	75
12.26-12.41	12.10-12.25	50
11.86-1201	11.92-12.07	25
11.66-11.81	11.75-11.90

Подробнее о проверке аккумулятора мультиметром читайте в этой статье.

С помощью зарядного устройства

Если под рукой не оказалось мультиметра, то измерить напряжение на АКБ можно вольтметром, встроенным в зарядное устройство. Причем если вольтметр в ЗУ стрелочный, то саму «зарядку» даже не придется включать в сеть. Просто подключаем «крокодилы» зарядного устройства к батарее и считываем с вольтметра показания.

Если нет мультиметра, можно воспользоваться зарядным устройством

Если же прибор оснащен цифровым вольтметром, то его (прибор) придется включить в сеть, выставить нулевой ток, а потом уже подключить к батарее.

Уровень электролита и его плотность

Степень заряженности АКБ можно определить не только измерением напряжения, но и проверив плотность электролита. Причем по плотности можно оценить состояние АКБ более точно. Для работы нам понадобится ареометр, причем не четырехпоплавковая хлопушка из пластмассы, а настоящий однопоплавковый прибор постоянной массы, позволяющий проводить измерения довольно точно.

Берем прибор и измеряем плотность в каждой ячейке аккумулятора. Полученный результат сверяем с таблицей, приведенной ниже, и определяем степень заряженности батареи.

Таблица зависимости степени заряженности АКБ от плотности электролита

Плотность при 15 °С	Степерь заряда, %	Температура замерзания электролита, °С
1.27	100	-60
1.26	94	-55
1.25	87	-50
1.24	81	-46
1.23	75	-42
1.22	69	-37
1.21	62	-32
1.20	56	-27
1.19	50	-24
1.18	44	-18
1.17	37	-16
1.16	31	-14
1.15	25	-13
1.14	19	-11
1.13	12.5	-9
1.12	6	-8
1.11	-7