Что такое сульфатация пластин аккумулятора: Десульфатация аккумулятора зарядным устройством своими руками — схема десульфатации

Содержание

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством своими руками — схема десульфатации

Основной причиной старения аккумулятора считают образование нерастворимой корки сульфата свинца на зарядных пластинах. Отложения уменьшают концентрацию ионов в электролите, увеличивают внутреннее сопротивление приему заряда. Когда говорят «аккумулятор сел» виновником является отложение сернокислого свинца в банках. Удалить налет — провести десульфатацию батареи, восстановить работоспособность.

Десульфатация кислотного аккумулятора

Когда аккумулятор отдает энергию, он разряжается за счет протекания химической реакции:

Pb +2h3SO4 +2PbO2 -> 2PbSO4 +2h3O

Pb – это свинцовая пластина

PbO2 – активная замазка на угольной решетке

PbSO4 – мелкие кристаллы, которые разрастаясь, закрывают пластину

Но когда аккумулятор заряжается от генератора или сети реакция идет в обратную сторону, то есть сернокислый свинец распадается на ионы свинца и кислотный остаток. И все было бы хорошо, но часть кристаллов, при хроническом недозаряде и глубоком разряде аккумулятора, разрастается и не участвует в реакции. Вещество нерастворимой серо-желтой пленкой покрывает пластину, забивает поры, не пропускает заряженные ионы к токопроводящим пластинам. Этим объясняется быстрая подзарядка аккумулятора и моментальная разрядка – нет емкости.

Возвратить емкость аккумулятору можно, если не осыпалась замазка, и не разрушились пластины – то есть электролит в банках светлый, без взвеси. Цель десульфатации АКБ – очистить механически, химически или электротоком пластины, восстановить или заменить электролит. Схемы снятия осадка отработаны годами. Есть методы десульфатации АКБ, применяемые в сервисных центрах и доступные в домашних условиях.

Как сделать десульфатацию на автомобильный аккумулятор

Естественный процесс старения аккумулятора в связи с потерей емкости, в результате осаждения трудно растворимых солей можно отложить своевременной десульфатацией стартового или тягового аккумулятора.

Все методы можно классифицировать по видам:

  • Воздействие электрическим зарядом – постоянным током малой величины, импульсным током, переполюсовкой.
  • Химические методы с использованием разрушителей осадка с последующей заменой электролита. Или растворение в дистиллированной воде осадка малым током зарядки
  • Механические – когда вынутые из банок пластины восстанавливают механической обработкой.

В целях профилактики периодически в электролит добавляют присадки, препятствующие появлению сульфатного камня, но они разрушают пластины, сокращая срок службы аккумулятора.

Схема для десульфатации автомобильного аккумулятора

Из химических методов десульфатации аккумуляторных батарей чаще всего применяют сложный состав трилона Б и аммиака. Эти вещества доступны, но использовать их следует с соответствие инструкции и на крепких аккумуляторах. Трилон Б, натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, растворимая в воде, натрий замещает в соли ион свинца и осадок растворяется.

Но растворяется и активная замазка.

Порядок десульфатизации аккумулятора химическим способом:

  • Готовится раствор – на 3 л взять 60 г трилона Б, 622 мл Nh5OH 25%, 2340 мл дистиллированной воды. Можно взять 10% аммиачный раствор1560 мл, воды 1140 мл и 60 г трилона Б.
  • Сливается электролит из АКБ в подходящую емкость.
  • Сразу непросохшие банки залить подготовленным составом, на оставить в АКБ не более чем на 60 минут.
  • Слить содержимое и промыть банки 3-4 раза дистиллированной водой.
  • Залить свежий электролит нужной плотности и выполнить зарядку по полному циклу.

Способ нужно использовать с осторожностью. Если десульфатацию автомобильного аккумулятора проводят для удаления небольшого количества осадка, время воздействия сокращают до 30-40 минут. Трилону Б все равно что растворять – вредный осадок или активную массу. В момент реакции идет разогрев и кипение жидкости. Работать нужно на открытом воздухе, использовать защитные средства.

 Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

В промышленных условиях, на автобазах, где зарядку аккумуляторов ведут обученные работники, десульфатацию АКБ проводят специальным зарядным устройством для десульфатации. Для снятия осадка с сильно забитого аккумулятора используют реверсивные импульсные токи.

Реверсивный ток – переменный, с различной амплитудой и полярностью, повторяющихся циклично. Импульсная десульфатация зарядом и разрядом действует на аккумулятор мягко, температура электролита не поднимается, выделения газа не происходит.

Для создания реверсивных токов используется специальное устройство, генератор реверсивного тока, стоимость которого примерно равна двум аккумуляторам. Как произвести десульфатацию аккумулятора, пользуясь генератором реверсивного тока?

Генератор используют при среднем сульфатировании пластин с подачей тока 0,5 – 2,0 А в течение 20-50 часов. Процесс окончен, когда в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными.

Сильно забитый аккумулятор чистят с применением устройства для десульфатизации дистиллированной водой в несколько этапов. Для этого напряжение на батарее нужно снизить до 10,8 В, удалить электролит, залить в банки дистиллированной водой.

Вести десульфатацию АКБ малым током, чтобы напряжение было до 2,3 В. Постепенно осадок растворяется в воде, электролит приобретает плотность около 1,11 г/см3. Раствор заменить свежей дистиллированной водой, и продолжать процесс до плотности 1,12 г/см3. Силу тока теперь установить 1 А и наблюдать за ростом напряжения, до тех пор, пока показатель не стабилизируется.

По прошествии первого этапа десульфатации АКБ, поднимают ток до 20 % от разрядного, заряжают батарею 2 часа, разряжают и так до постоянной плотности и напряжения 3-5 раз.

Доводят кислоту до плотности 1,21-1,22 г/см3, заряжают аккумулятор полностью и спустя 3 часа корректируют плотность, пользуясь таблицей. Метод трудоемкий, но десульфатация пластин получается полной. Аккумулятору возвращается вторая молодость.

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством

Можно обойтись более дешевым способом десульфатизации обычным зарядным устройством. Но непременным условием является возможность регулировать ток и напряжение. Если осадок пока занимает меньше половины пластин, применяется следующая схема десульфатизации аккумулятора:

  • Довести уровень электролита до нормального уровня дистиллированной водой.
  • Подключить ЗУ и установить напряжение 14 В, силу тока 1 А. Заряжать 8 часов. Замеры должны показать, что плотность электролита увеличилась, напряжение поднялось до 10 В. Если показатели ниже – аккумулятор не восстановить.
  • Сутки АКБ отдыхает, отключенное от ЗУ.
  • Подключить с напряжением 14 в и током 2-2,5 А на 8 часов. Напряжение должно стать 12,7-12,8 В. Электролит в банках плотностью 1Ю13 г/см3.
  • Разрядить аккумулятор до 9 В, лампой дальнего света за 6-8 часов.
  • Повторять разряд-заряд несколько раз, пока плотность электролита не станет 1,27 -1,28 г/см3.
    В период циклов идет процесс десульфатации, растворяется камень, кислотный остаток SO4 укрепляет электролит.

В результате емкость свинцового кислотного аккумулятора восстановится на 80-90 %. Но так нельзя провести десульфатацию кальциевого или гелевого аккумулятора.

Чаще всего для десульфатации зарядным устройством используют установку «Вымпел». Она доступна по цене, и имеет необходимую регулировку. К ней можно подключить приставку в виде моргалки или другое электронное устройство для снятия свинцового камня.

В необслуживаемых аккумуляторах десульфатация эффективна только на начальной стадии отложения камня. Ведется она с применением импульсного зарядного устройства. Но надо знать, что камень в кальциевом аккумуляторе содержит гипс, который не разрушается под воздействием импульсных токов. Поэтому необслуживаемые аккумуляторы после 3 глубоких разрядов не подлежат восстановлению.

Устройство для десульфатации автомобильных аккумуляторов

Хорошо ведется десульфатация на пластинах автомобильных аккумулятора под действием токов переменного направления с изменением полярности в высокой частоте. Промышленность предлагает приборы и приставки к зарядке для десульфатации аккумулятора.

Зарядное устройство для аккумуляторов Кедр Авто-10, с режимом десульфатации относится к автоматическим зарядникам. Он обеспечивает зарядку с тока в % А от емкости АКБ, быстрый режим током 5 А и циклический – десульфатацию. Компактный зарядник доступен по цене.

Зарядные десульфатирующие устройства выбирают для конкретного типа аккумуляторов. Лучшими для обслуживания одного аккумулятора считают изделия:

  • устройство одноканальное, предназначенное для автомобильных батарей;
  • лучше взять устройство с ручной регулировкой зарядного тока;
  • изучить возможности защиты, блокировки и допустимые температуры;
  • знать параметры своего аккумулятора, подбирать подходящее устройство.

По техническим показателям для автомобилиста подойдет прибор с регулируемым напряжением 0-36 В, с разными способами десульфатации:

  • щадящий – малый ток, напряжение постоянное;
  • интенсивный – циклический импульсный, подающий ассиметричный ток;
  • циклический заряд со снижением зарядного напряжения.

Совместимость с батареей вашей емкости – обязательное условие.

Если вы приобрели десульфатирующую приставку, то она должна включаться между зарядным устройством и аккумулятором, и провода ее не должны быть тоньше других в схеме соединения. Зарядное должно поддерживать импульсный режим.

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.

Важно знать!

Электролит разъедает тело и натуральные хлопковые волокна также как концентрированная серная кислота. Выделяющиеся через открытые пробки АКБ газы вредны и взрывоопасны. Поэтому место, где проводятся опасные работы должно быть проветриваемым и недоступным для детей и животных. Бутыли с электролитом не должны находиться в местах общей доступности. Не забывайте надеть защитные очки, резиновые перчатки и пользоваться резиновым фартуком.

Видео

Возможно, для вас будет полезным посмотреть предоставленное видео по десульфатации аккумулятора.

 

Переполюсовка аккумулятора своими руками — процесс переполюсовки, схемы, последствия

Правильное обслуживание авто необходимо, чтобы транспортное средство работало безотказно. Но даже при правильном уходе автомобильный аккумулятор теряет емкость. Если причиной неисправности является осадок сульфата свинца на поверхности пластин, спасти может переполюсовка, как крайняя операция по восстановлению. Специалисты утверждают, что шоковая операция может привести к полному внутреннему разрушению или частичному восстановлению емкости.

Зарядка аккумулятора переполюсовкой

Ваш аккумулятор не принимает заряд, через 3-4 минуты начинает кипеть, а разряжается за считанные минуты автомобильной лампочкой? Если электролит светлый, в нем нет мути, а на свинцовых пластинах виден белый налет – произошла сульфатация. Нерастворимый осадок не позволяет ионам подойти к пластине, зарядить ее. Вы пытались разрушить накипь всеми известными способами, не получилось?

Осталось сдать отработанную батарею на утилизацию. Только когда все способы десульфатации исчерпаны применяется переполюсовка – смена соединения ЗУ с плюсовой клеммы на минусовую. При этом свинцовая пластина аккумулятора получает положительный заряд, а диоксид свинца отрицательный. У новых бюджетных моделей АКБ свинцовые пластины тонкие, они могут разрушиться, прежде чем растворится сульфат. Переполюсовка аккумулятора может иметь дурные последствия, если есть банки с коротким замыканием или осыпавшейся активной массой.

Чем опасна переполюсовка при прикуривании

Не всегда провода для прикуривания имеют маркировку для соединения плюса и минуса аккумулятора. В темноте, тесноте, спешке перепутать их можно. Это единственная причина переполюсовки при прикуривании автомобиля. Поэтому во всех инструкциях есть пункт, проверить соединение дополнительно.

Перепутанные провода соединят 2 батареи последовательно, выдав напряжение 24 В. На выходе перемычка – организовано короткое замыкание. Последствия – ожоги рук, возгорание. В этот момент может взорваться аккумулятор меньшей мощности.

Часто, вопреки инструкции, при этом еще включен автомобиль донор, у обеих машин может отказать ЭБУ, сгореть диодный мост. Но если спохватиться и снять провода быстро, обойдется несколькими предохранителями. Аккумулятор автомобиля после обнаружения ошибки необходимо быстро разрядить, проверить состояние и правильно зарядить от сети. В современных авто предусмотрена защита аккумулятора и бортовой сети от переполюсовки.

Как сделать переполюсовку аккумулятору

Любой аккумулятор, отработав 2-3 года, теряет емкость по разным причинам. Какая-то из ячеек может сесть из-за осыпавшейся массы. Случится короткое замыкание, и банку нужно менять. Иногда электролит становится черным от окислившейся пластины, иногда высокое сопротивление токам зарядки создает твердый осадок белого цвета на пластинах. Сульфатирование убирают разными способами, но если налет на пластинах остается, крайний способ – переполюсовка. Нельзя использовать метод, если в банках мало электролита, нужно добавить. Старые модели аккумуляторов имеют толстые свинцовые пластины и лучше других выдерживают смену полярности.

Необслуживаемые кальциевые аккумуляторы чистят от сульфатирования импульсными токами. Переполюсовка для них противопоказана – нельзя выполнять глубокий разряд и организовать «кипение». Даже замер плотности электролита в необслуживаемом устройстве проблематичен.

К чему может привести переполюсовка литиевого аккумулятора? Такие АКБ требовательны к эксплуатации, не переносят перенапряжения и глубокого разряда. Аккумуляторы работают с балансирами и специальными контроллерами защиты, предупреждающими выход за режим безопасности. Сульфатации устройства не подвержены, переполюсовка недопустима.

Порядок действий при переполюсовке аккумулятора

Операция проводится в вентилируемом помещении. Необходимо контролировать процесс, придерживаясь рекомендаций. Перед зарядкой убедиться, что пробки на банках сняты. Выделяющаяся при реакции смесь взрывоопасна.

Предлагается схема переполюсовки аккумулятора от специалистов.

  1. В первую очередь аккумулятор разряжается в ноль внешним сопротивлением, в чем следует убедиться, и для верности даже перемкнуть контакты.
  2. Подключаем батарею к зарядному устройству, изменив полярность – красный провод к минусу, черный к плюсу.
  3. Устанавливаем напряжение 14,2 -14,8 В, ток 2 А. Аккумулятор заряжается, при этом температура в банках растет. Не следует допускать нагрева выше 60 0, снижая ток зарядки и напряжение.

Процесс может идти несколько суток. За это время нерастворимый осадок постепенно диссоциирует ионы свинца в раствор электролита, его плотность повышается. В конце зарядки ареометр покажет рабочие параметры, пластины очистятся. Этот процесс называют переполюсовкой, и оставляют аккумулятор работать так после восстановления емкости.

Двойная переполюсовка аккумулятора — процесс, когда после снятия первого заряда любым сопротивлением, прибор снова ставят на зарядку, но в прямом направлении. В этот момент возвращается классическая полярность, и восстановленный переполюсовкой автомобильный аккумулятор сохранит работоспособность на годы.

Предлагаем посмотреть видео о порядке восстановления аккумулятора методом переполюсовки.

Аккумулятор – переполюсовка своими руками

Прежде чем делать переполюсовку аккумулятора самостоятельно, нужно попытаться провести растворение сульфата свинца другими способами. Опасность процесса в конструкции АКБ. Российские европейские производители ставят более толстые свинцовые пластины, они выдерживают нагрузку переполюсовки. Но замыкание банок и в них не исключено. Поэтому набивать руку следует на аккумуляторе, подготовленном на утилизацию по причине сульфатирования.

В процессе не нужно использовать большой ток зарядки, ускоряя процесс. Лучше, если кипение будет мелкими пузырьками, при температуре 50 0. Соблюдайте личную безопасность, работайте в защитных очках и резиновых перчатках.

Результаты восстановления аккумулятора переполюсовкой получаются разными. Отзывы на эту операцию противоречивые, но сводятся к тому, что лучше купить новый аккумулятор, чем вздрагивать каждый раз, когда запуск мотора авто затрудняется.

Переполюсовка аккумулятора, восстановление – видео

Предлагаем посмотреть доступное объяснение специалиста, нужно ли и как реанимировать аккумулятор переплюсовкой. Автор просто излагает пошаговую инструкцию с собственными рекомендациями.

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством своими руками. Как правильно сделать

Десульфатация аккумулятора — это процесс очищения пластин аккумулятора от сульфата свинца, который образуется на них в процессе неправильной зарядки, неверной эксплуатации или просто от старости аккумуляторной батареи. Десульфатацию аккумулятора можно выполнить специальным или обычным зарядным устройством, однако при этом есть особенности алгоритма непосредственно зарядки. Таким образом можно значительно восстановить ресурс АКБ, продлить срок его эксплуатации, а значит, и сэкономить деньги на покупке новой аккумуляторной батареи.

Содержание:

Что такое сульфатация и десульфатация

Перед тем как переходить к обсуждению вопроса о том, каким же образом сделать десульфатацию, необходимо разобраться в том, что же такое сульфатация и ее антипод десульфатация. Итак, сульфатация — процесс, в результате которого на рабочих поверхностях аккумуляторных пластин образуется сернокислый свинец. Это происходит в результате выполнения химических реакций при разряде батареи. Этот самый сульфат свинца образуется и в штатном режиме (при обычных циклах заряда/разряда), однако кристаллы, в виде которых он образуется, имеют небольшую форму и опять растворяются. А вот при нештатных ситуациях кристаллы сульфата свинца могут иметь большие размеры, что вредно для пластин, поскольку пораженные им участки больше не принимают участие в химической реакции по вырабатыванию электрической энергии. Вследствие этого емкость батареи падает, и аккумулятор постепенно приходит в негодность.

Причины, по которым возникает сульфатация:

  • Глубокий разряд. Причем, для разных аккумуляторов достаточно от одного до трех глубоких циклов разряда для приведения батареи в полную негодность.
  • Низкие температуры. В таких условиях батареи плохо заряжаются и снижают свою емкость, что становится причиной их разряда со всеми вытекающими последствиями.
  • Высокие температуры. В жаркую пору процесс сульфатации также ускоряется. Особенно это опасно, если батарея разряжена, даже немного. При этом происходит закупоривание кристаллами поверхностей пластин.
  • Добавление концентрированных электролита или кислоты. С помощью этих составов невозможно растопить появившиеся кристаллы, их добавление лишь усугубит ситуацию.
  • Длительное хранение в недозаряженном состоянии. Дело в том, что кристаллы сульфата свинца удаляют в процессе заряда. А если этого самого процесса нет, то и сульфатация идет на пластинах медленно, но верно.

Теперь, когда физическая суть сульфатации ясна, можно переходить к обсуждению вопроса о том, что такое десульфатация, и как правильно ее выполнять. Как указывалось выше, десульфатация — процесс очищения пластин аккумуляторной батареи от имеющегося на их поверхности сульфата свинца. Выполняется это при помощи специального устройства для десульфатации автомобильных аккумуляторов.

Вместе с тем, что сульфат свинца забивает пластины, уменьшая их рабочую поверхность, но он еще и снижает плотность электролита приблизительно до 1,05…1,07 г/см³, хотя возможны различные варианты. Нормальная же плотность электролита в АКБ легкового автомобиля составляет 1,27 г/см³. Большее значение также вредно для батареи.

Какие аккумуляторы можно восстанавливать

Прежде чем попытаться выполнить десульфатацию, необходимо убедиться, что конкретная аккумуляторная батарея еще подлежит восстановлению, поскольку есть аккумуляторы в таком состоянии, что об их восстановлении речи быть не может, например, если пластины батареи разрушены физически, а ее банки замыкают между собой. В этом случае участь АКБ предрешена и пролегает только через пункт приема изношенных аккумуляторов (утилизация).

Так, перед выполнением десульфатации АКБ зарядным устройством или другим методом, необходимо проверить, нет ли у аккумуляторной батареи физических повреждений, как внешних, так и внутренних. В частности, не роняли ли батарею, все ли банки целы, не коротят ли они между собой, не имеет корпус повреждений. В этом случае батарею лучше не восстанавливать, поскольку велика вероятность ее аварийной работы.

Ниже перечислены признаки аккумуляторов, пораженных сульфатацией. Если имеется налицо хотя бы один из перечисленных признаков, то имеет смысл попытаться восстановить работоспособность батареи.

  • Скорость заряда/разряда. Если батарея очень быстро заряжается и также быстро разряжается.
  • Скорость закипания в процессе заряжания. Если аккумулятор закипает очень быстро — один из признаков сульфатации.
  • Скорость нагрева. Аналогично предыдущему пункту.
  • Светлый налет на пластинах. Если после откручивания пробок на банках внутри на пластинах виден светлый налет, то это признак наличия на пластинах сульфата свинца.
  • Значение емкости заряженного аккумулятора. Для выполнения этой процедуры необходимо дополнительное оборудование, и, к сожалению, есть оно не у всех. Однако если емкость измерить удалось, то минимальное критическое значение на полностью заряженном аккумуляторе составляет около 30…50% от указанной в его документации (на этикетке на его корпусе). Вообще, в соответствии с ГОСТ 959-2002 аккумулятор считается негодным при снижении его емкости до значения 40% емкости от изначально заявленной. Но можно попробовать восстановить батарею.

Перечисленные случаи актуальны для аккумуляторных батарей, которые, что называется, «доживают свой век». Однако, если вашего АКБ не подпадает ни под одно из перечисленных описаний, значит, его можно попробова восстановить.

Вспомогательные методы выполнения десульфатации

Перед тем как переходить к рассмотрению выполнения чистки пластин с помощью специальных зарядных устройств можно попытаться выполнить десульфатацию «народными» методами. Правда, они не всем подходят, поэтому решение об их использовании пусть принимает для себя каждый автовладелец самостоятельно.

Физическая чистка

Провести десульфатацию можно даже с помощью обычной физической чистки свинцовых пластин аккумуляторной батареи. На просторах интернета порой можно встретить отчеты «народных умельцев», которые разрезают верхнюю часть корпуса аккумулятора, после чего извлекают оттуда пакеты с пластинами, после чего последние разбираются и физически очищаются от налета сульфата свинца. После такой чистки все собирается в корпус заново.

На самом деле процесс этот очень трудоемкий и рискованный, поскольку всегда существует риск критически повредить не только корпус аккумулятора, но и свинцовые пластины. Кроме этого, электролит/кислота вредны для кожного покрова человека и его дыхательных путей, поэтому эта процедура еще и небезопасна.

Использование специального средства

В частности, речь идет об известном средстве «Трилон Б». Это динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. Реализуется в виде белого порошка, при комнатной температуре его нужно растворять из расчета 100 граммов средства на литр воды. Его основное назначение — растворить нерастворимые соли металлов, сделав их тем самым жидкими. Нельзя хранить растворенный «Трилон Б» в металлических емкостях, поскольку он вступает с ними в химическую реакцию, результатом которой является их разъедание! Зачастую этот состав применяют в качестве промывочной жидкости для системы охлаждения автомобиля.

На самом деле отзывы, оставленные в интернете различными автовладельцами, которые пользовались средством «Трилон Б», весьма противоречивы. Одним он однозначно помог выполнить десульфатацию своими руками, а другим попросту «добил» аккумулятор. Поэтому решение об использовании данного средства всецело лежит на автовладельце. При этом необходимо понимать, что такое очищающее средство поможет относительно нестарому аккумулятору, у которого и степень сульфатации также невысока. Если же АКБ старый и степень сульфатации значительна — лучше не рисковать, и воспользоваться для восстановления батареи специальными зарядными устройствами.

Если же вы все же решитесь на использование очищающего средства «Трилон Б», то алгоритм его использования будет следующим:

  • Заранее приготовить раствор «Трилона Б» в указанной выше пропорции.
  • Удалить весь старый электролит со всех банок аккумулятора.
  • Пока не высохла внутренняя поверхность банок залить во все банки упомянутый раствор. Закрыть банки крышками.
  • Оставить АКБ на 45…60 минут. При этом происходит растворение кристаллов сульфата свинца. Нередки случаи, когда процесс сопровождался кипением с выделением пара.
  • По окончании указанного периода раствор средства необходимо слить из банок аккумулятора и промыть их внутренние поверхности водой. По возможности — несколько раз для закрепления результата.
  • Залить в банки аккумулятора электролит с плотностью 1,27 г/см³.

После выполнения этих процедур (если повезет) работоспособность и емкость АКБ восстанавливаются. Однако, если аккумуляторная батарея была сильно изношена, то велика вероятность, что под воздействием данного средства разрушаться и сами свинцовые пластины аккумулятора. А если еще на дне банок были опавшие частички свинца, то при выполнении процедуры промывания они могут замкнуть между собой пластины батареи.

Десульфатация с помощью соды

Вместо описанного выше «Трилона Б» можно использовать раствор пищевой соды. Алгоритм аналогичен описанному выше. Так, необходимо слить электролит из банок аккумулятора. Далее нужно сделать раствор из расчета три чайные ложки соды на 100 миллилитров воды. Обратите внимание, что желательно использовать «мягкую» воду, то есть, с небольшим содержанием солей металлов в ней. Раствор нужно довести до кипения и в горячем состоянии залить в емкости аккумулятора. Оставить его в таком состоянии на 30…40 минут.

После этого слить раствор из аккумулятора, и несколько раз промыть его емкости водой. Далее нужно залить новый электролит и зарядить его при помощи внешнего зарядного устройства до уровня полной зарядки.

Десульфатация зарядным устройством

Однако перечисленные выше методы десульфатации не очень распространены в силу их сложности или спорной эффективности. Поэтому для выполнения избавления от кристаллов сульфата свинца обычно пользуются специальными зарядными устройствами. Их особенность состоит в том, что они работают в режиме «заряд/разряд». На самом деле они стоят немалых денег, и за аналогичную сумму можно купить один, а то и два новых аккумулятора. Однако если выполнять данную процедуру на постоянной основе (например, на станции технического обслуживания), то данное устройство может принести пользу автовладельцам в виде очищенного и восстановленного аккумулятора, а владельцам автосервиса дополнительную выгоду.

В некоторых случаях автолюбители выполняют десульфатацию простым зарядником. Однако это необходимо учитывать, что в этом случае процесс очистки может растянуться на неделю и даже больше в «особо запущенных» случаях. Или попросту собирают схему устройства для десульфатации своими руками.

Десульфатация специальным зарядным устройством

Как указывалось выше, в продаже имеются специальные зарядные устройства, которые в определенном режиме способны выполнять десульфатацию аккумуляторных батарей. Их использование весьма простое, хотя и продолжительное, в частности, может занять несколько дней, в зависимости от степени нароста кристаллов сульфата свинца. Так, необходимо подключить заряжаемый аккумулятор к упомянутому зарядному устройству, учитывая полярность, а на самом приборе необходимо выбрать режим выполнения десульфатации.

Процесс работы прибора прост. На аккумуляторную батарею периодически подается напряжение, заряжая ее, а после этого выполняется ее разряд. Как правило, соотношение токов заряда/разряда выглядит как 10/1 (например, ток заряда составляет 2 Ампера, а ток разряда 0,2 Ампера). Обычно подобные зарядные устройства снабжены соответствующими индикаторами, на которых по окончании процесса выводится информация о том, на сколько была восстановлена аккумуляторная батарея.

Десульфатация АКБ зарядным устройством

Однако десульфатацию пластин АКБ можно выполнить и простым зарядным устройством, которое есть в наличии у большинства автовладельцев (оно должно быть с возможностью регулирования выдаваемых значений напряжения и силы тока). На самом деле существует достаточно много алгоритмов, действуя по которым можно выполнить упомянутый процесс.

Обратите внимание, что процедуру десульфатации в данном случае необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении (и в случае, если аккумулятор обслуживаемый, и в случае если батарея является необслуживаемой), поскольку в воздух будет выделяться некоторое количество электролита, который вреден для человеческого организма, в частности, для дыхательной системы.

Ниже представлен алгоритм одного из самых простых и действенных процессов по десульфатации с помощью обычного зарядного устройства:

  1. Проверить уровень электролита (для обслуживаемых аккумуляторных батарей). Он должен полностью покрывать свинцовые пластины. Если его недостаточно, что в АКБ нужно добавить обычной дистиллированной воды (НЕЛЬЗЯ добавлять в него чистый электролит или же концентрат!).
  2. Аккумулятор должен быть разряжен (приблизительно до 8 Вольт выдаваемого напряжения, плотность электролита составляет около 1,07 г/см³).
  3. На зарядном устройстве необходимо установить значение зарядного напряжения в диапазоне 14…14,3 Вольта, а значение силы — 0,8…1 Ампер. В таком режиме зарядки аккумулятор необходимо оставить на 8 часов (на ночь).
  4. После такой процедуры плотность электролита не увеличиться, однако выдаваемое аккумулятором напряжение поднимется на пару Вольт.
  5. Просто оставить АКБ на сутки, не разряжая его дополнительно.
  6. Далее нужно опять поставить аккумулятор на 8 часов заряжаться с тем же напряжением, однако значение силы тока увеличить до 2…2,5 Ампер.
  7. После такой процедуры выдаваемое батареей напряжение увеличиться еще на пару Вольт, а плотность электролита начнет повышаться (приблизительно на 0,1 г/см³).
  8. Для начала десульфатации теперь необходимо разрядить аккумулятор. Для этого можно взять автомобильную лампу дальнего света или аналогичное по мощности другое устройство. Процесс разрядки должен происходить в течение 6…8 часов. При этом напряжение должно упасть до минимального значения в 9 Вольт. Этот показатель очень важен, и нужно периодически замерять его, чтобы напряжение не упало ниже указанного значения. Плотность электролита при этом будет составлять порядка 1,11…1,13 г/см³.
  9. После этого нужно повторить весь алгоритм сначала, то есть, вновь начать зарядку аккумуляторной батареи с уровня напряжения 14…14,3 Вольта, а ток — 0,8…1 Ампер. Потом он стоит сутки. Далее следует зарядка током около 2 Ампер. Когда выдаваемое АКБ напряжение будет находиться в пределах 12,7…12,8 Вольта, то плотность электролита должна возрасти приблизительно до 1,15…1,17 г/см³. Повторяя таким образом описанные циклы можно добиться плотности электролита 1,27 г/см³, которое является оптимальным значением.

Обратите внимание, что выполнение описанных процедур до получения искомого результата может занять от одной до двух недель, будьте к этому готовы. Данный алгоритм действий не раз показал себя на практике с положительной стороны, и с его помощью были восстановлены сотни аккумуляторов. Так, после выполнения процедуры десульфатации таким образом емкость батареи восстанавливается до 80…90%, чего вполне достаточно для запуска двигателя автомобиля даже в холодное время года.

Существует еще один аналогичный способ. Алгоритм его выполнения следующий:

  1. Открутить пробки аккумулятора и проконтролировать уровень электролита в нем, а также его плотность. Если она меньше 1,25…1,27 г/см³, то нужно выполнять десульфатацию. Аналогично, если уровень электролита малый — то нужно долить дистиллированной воды так, чтобы пластины были полностью покрыты электролитом.
  2. Установить значение напряжения на 14…14,3 Вольт, а ток — на 6…10% от емкости аккумулятора (например, если его емкость составляет 55 А·ч, то значение силы тока будет 3…5,5 Ампер).
  3. Оставить его в таком режиме зарядки на 1…2 часа. При этом стрелка амперметра будет сначала ползти вверх, показывая повышение силы тока, а потом замрет на определенном значении. При этом электролит начнет кипеть. Важно не пропустить этот момент!
  4. Понизить зарядный ток до значения 2 Ампера и дать аккумулятору еще дозарядиться в течение 8…12 часов.
  5. После этого оставить его на те же 8…12 часов для самостоятельной разрядки. Таким образом, на один цикл уходит около суток. Далее с помощью ареометра нужно измерить плотность электролита, она должна немного повыситься (приблизительно на 0,1 г/см³).
  6. Описанные циклы выполнения десульфатации необходимо провести от 4 до 6 раз в зависимости от «запущенности», то есть, степени сульфатации. Сигналом к окончанию выполнения данной процедуры будет момент, когда значение плотности электролита станет 1,25…1,27 г/см³.

Такой метод десульфатации аналогичен предыдущему, и с его помощью также были восстановлены многие аккумуляторы. Соответственно, он рекомендован к использованию всем автолюбителям.

Метод обратной зарядки

Сразу стоит оговориться, что использование этого метода весьма рискованно, поэтому ответственность за его использование пусть каждый автовладелец возьмет на себя лично. В интернете можно найти много противоречивых отзывов о нем. Однако если терять нечего и аккумулятор «не жалко», то можно попробовать восстановить его с помощью метода обратной зарядки.

Для работы вам понадобится мощный источник постоянного электрического тока. Идеальным будет сварочный аппарат (не инверторный, а старого образца), который может выдавать силу тока 80 Ампер и более, а напряжение — до 20 Вольт. Аккумулятор нужно отключить от электросистемы автомобиля и установить на ровную поверхность. На корпусе восстанавливаемого аккумулятора необходимо открутить пробки, и подключить его к источнику тока в обратном порядке, то есть, «минус» к «плюсу», и наоборот», «плюс» к «минусу».

Далее нужно включить это импровизированное зарядное устройство и оставить аккумулятор заряжаться приблизительно на 30 минут. При этом электролит обязательно закипит, однако это не страшно, поскольку в дальнейшем он подлежит замене. В результате таких действий будет выполнена десульфатация пластин аккумулятора, а также АКБ поменяет свою полярность навсегда! Будьте к этому готовы и помните об этом!

Далее закипевший электролит необходимо слить с аккумулятора, и промыть его банки чистой водой. Потом нужно залить туда новый электролит и выполнить полный цикл заряда с помощью обыкновенного стационарного зарядного устройства. Ток зарядки и продолжительность заряжания зависят от типа аккумулятора, а также его емкости (значение тока обычно составляет 10% от значения емкости батареи).

Профилактика сульфатации

Есть несколько простых правил, следуя которым можно добиться профилактики появления такого вредного явления как сульфатация. Первое и основное требование — периодически подзаряжать аккумулятор с помощью зарядного устройства. Особенно это актуально для зимнего периода, когда температура воздуха снижается ниже ноля по Цельсию. Летом можно просто подзаряжать его от генератора, выполняя хотя бы раз в неделю поездки длительностью минимум 30…40 минут.

Следующее правило — регулярно контролируйте уровень электролита в аккумуляторе. Это касается обслуживаемых АКБ. При падении его уровня в него необходимо доливать дистиллированную воду до уровня, когда свинцовые пластины будут полностью покрыты электролитом, и делать еще небольшой запас (для вибрации и поворотов автомобиля в движении). Что касается необслуживаемых аккумуляторов, то там нужно всегда придерживаться алгоритма заряжания (зависит от типа АКБ — гелевые, кальциевые, гибридные и так далее, поскольку одни из них не любят перезаряда, другие — глубокой разрядки). Соответственно, нельзя допускать, чтобы электролит в них выкипел или его уровень упал до критического значения.

Сульфатацию можно предупредить еще на стадии покупки аккумуляторной батареи. В частности, необходимо покупать аккумулятор с емкостью, немного большей, чем она необходима для конкретного автомобиля. Особенно это актуально в двух случаях. Первый — для дизельных двигателей. Второй — когда у машины есть много дополнительного электрооборудования, берущего большое количество электроэнергии (например, мощная аудиосистема, дополнительные осветительные приборы и так далее). В последнем случае необходимо провести дополнительные расчеты касательно того, какую именно мощность будет брать дополнительная аппаратура, и на основании полученных значений покупать новый аккумулятор.

Однако установка более емкого аккумулятора имеет и свои недостатки. В частности, если генератор не рассчитан повышенный ток (а в большинстве случаев так и есть), то при езде на машине в городском цикле необходимо периодически дополнительно подзаряжать аккумулятор с помощью внешнего зарядного устройства. Если же машина больше используется для езды на большие расстояния, то вполне достаточно следить за исправностью регулятора напряжения.

Большинство аккумуляторов (разных типов) боятся так называемого глубокого разряда. Некоторым из них достаточно от одного до трех таких ситуаций, чтобы не только получить глубокую сульфатацию, но и полностью выйти из строя. Поэтому не нужно эксплуатировать разряженные батареи. А если АКБ долго стоял на хранении, то перед использованием его нужно обязательно зарядить с помощью внешнего зарядного устройства.

Также необходимо помнить, что каждый аккумулятор имеет свой срок эксплуатации, который может колебаться от 1…2 до 7…9 лет в зависимости от их типа, производителя, условий эксплуатации и так далее. И под конец этого срока появление сульфатации — достаточно распространенное явление, и если от нее не удалось избавиться, значит, батарею пора утилизировать, то есть, сдать в специально предназначенные для этого пункты.

Просто так выбрасывать аккумуляторные батареи всех типов категорически запрещается, поскольку они содержат вредные для экологии вещества!

Заключение

Процесс выполнения десульфатации несложный, и с ним может справиться даже начинающий автолюбитель. Для этого необязательно использовать автоматические зарядные устройства, специально предназначенные для этого. Такие приборы имеет смысл приобретать для специальных автосервисов, где восстановлением аккумуляторов мастера занимаются на постоянной основе. Это обусловлено их высокой ценой. Рядовой же автолюбитель может самостоятельно избавиться от кристаллов сульфата свинца при помощи обыкновенной аккумуляторной зарядки, однако выполняя описанные выше алгоритмы.

И помните, что не все аккумуляторы подлежат восстановлению. Это зависит от их состояния, а также срока и условий эксплуатации. Еще, полезно выполнять нехитрые рекомендации, помогающие не только предотвратить появление сульфатации, но и в целом продлить срок службы аккумул

Что такое сульфатация пластин аккумулятора: причины и последствия

Рано или поздно любой автовладелец сталкивается с такой проблемой, как сульфатация пластин аккумулятора. Давайте разберемся, что же это такое, почему это происходит с аккумулятором и к чему это может привести.

Любые аккумуляторные батареи работают по принципу двойной сульфатации. Дело в том, что при разряде батареи пластины взаимодействуют с электролитом, в результате это ведет к падению плотности электролита. А при зарядке батареи в пластинах аккумулятора происходят обратные процессы, что ведет к повышению удельной плотности электролита. На сульфатацию пластин аккумулятора автомобиля вам укажет повышенное напряжение аккумулятора в начале разряда, а также обильное газовыделение.

Причины сульсификации

К сульфатации пластин вашего аккумулятора чаще всего могут привести следующие причины: разряженное состояние аккумулятора, слишком высокая температура или ее частые колебания, слишком низкое разрядное напряжение, а также чересчур большие разрядные токи. Очень важно соблюдать температурный режим и не допускать перегрева пластин аккумулятора. Потому что при ней процессы сульфатации и обратный процесс происходят быстрее. Но особенно опасны частые колебания температуры хранения пластин аккумулятора, потому как химические реакции со временем будут происходить неравномерно, что приведет к быстрому износу и порче аккумулятора. Для предотвращения сульфатации пластин аккумулятора, лучше не эксплуатировать их в режиме заряд-разряд выше, чем на 75-80% от номинала емкости аккумулятора. Это позволит аккумуляторной батарее быстрее восстановить емкость и перейти в режим заряда. Очень опасно оставлять свинцовый аккумулятор в постоянном разряженном состоянии, так как это способствует началу процессов сульфатации в его пластинах.

Последствия сульфатации

Объем пластин вашего аккумулятора сильно увеличивается. Дело в том, что при сульфатации сами пластины вашего аккумулятора занимают гораздо больший объем в емкости, чем в обычном заряженном состоянии. Сама пористость пластин его уменьшается, а их толщина, наоборот, увеличивается. Все это может привести к деформации и разрушению пластин. Засульфатированная батарея быстро разряжается и в некоторых сложных случаях даже может его привести к деформации корпуса самого вашего аккумулятора.

Емкость аккумулятора постепенно уменьшается. Химические процессы, происходящие в аккумуляторе при его сульфатации, постепенно сокращают площадь самой поверхности его пластин, обязательно покрытую активными веществами. И поэтому емкость такого аккумулятора постепенно сокращается.

Внутреннее сопротивление самого аккумулятора растет. В результате падает напряжение на вашем аккумуляторе при попытке его разрядить и зарядить, а также сам аккумулятор гораздо быстрее перегревается и сульфатируется.

Поэтому, чтобы не допустить и максимально отсрочить наступление сульфатации пластин аккумулятора, соблюдайте правила его эксплуатации и аккумулятор прослужит вам очень долго!

Сульфатация пластин аккумулятора. Что это?

Сульфатация – это процесс, во время которого на поверхности аккумуляторных электродов появляется сернокислый свинец, постепенно покрывающий всю поверхность пластин.

Кристаллы сульфата предотвращают полный заряд и отдачу необходимого количества энергии, в следствии чего падает ёмкость и понижаются электрохимические показатели аккумуляторной батареи.

Если Вы слишком поздно заметили процесс сульфатации, тогда аккумулятор подлежит неизбежному и немедленному «походу на свалку».

 

Признаки сульфатации пластин аккумулятора:

  • Большое внутреннее сопротивление АКБ. Этот симптом является наиболее объективным. Естественно, что сопротивление батареи в домашних условиях померить сложно. Но оценить его можно во время зарядки. В этом случае практически невозможно выставить номинальный зарядный ток, или для этого приходится поставить регулятор на максимальные положения. Напряжение заряда при этом, может достигать 20 В.;
  • Низкая плотность электролита;
  • Раннее закипание аккумулятора при заряде;
  • Изменение цвета положительных пластин. Этот признак можно определить только у обслуживаемых аккумуляторов. Для этого нужно выкрутить на банках пробки и через отверстия будут видны «сетки». Пластины подверженные сульфатации будут иметь светло-коричневый цвет.

Условия, способствующие сульфатации свинцового аккумулятора

В любом свинцовом аккумуляторе, оставленном в разряженном состоянии начинается сульфатация. Она может быть более или менее интенсивной, в зависимости от нескольких факторов. Сульфатации способствуют:

  • повышенная температура;
  • длительное хранение в разряженном состоянии;
  • большие разрядные токи;
  • пониженное разрядное напряжение;

Сульфатация увеличивает внутреннее сопротивление аккумулятора

Сульфат свинца имеет большое электрическое сопротивление. Поэтому замещение активных веществ (свинца и окиси свинца) сульфатом свинца на поверхности пластин в результате сульфатации аккумулятора приводит к значительному росту внутреннего сопротивления аккумулятора. Увеличение внутреннего сопротивления аккумулятора при сульфатации приводит к увеличенному падению напряжения на аккумуляторе при разряде и зарядке, а также к перегреву аккумулятора, который приводит к ускорению сульфатации.

Восстановление АКБ

Сразу отметим, что реанимировать можно далеко не всякую батарею. Если аккумулятор долгое время находился в разряженном состоянии и сульфатация застарелая, то снять ее практически невозможно. И даже когда автолюбитель своевременно заметил описанные выше признаки и сразу приступил к восстановлению батареи, нельзя гарантировать положительный результат. Прежней емкости уже не будет.

Однако, как показывает практика, процент восстановленных АКБ достаточно велик. Попробовать можно. И для тех, кто решиться это сделать, есть несколько способов устранения сульфатации.

Зарядка импульсным током

Является, пожалуй, самым передовым и простым способом. Суть его заключается в периодическом  изменении зарядного тока, от нуля до максимального значения. В результате происходит постепенное разрушение крупных кристаллов налета сульфата свинца. Таким образом, восстанавливается электрическая проводимость между пластинами. Это делает возможным впоследствии зарядить аккумулятор постоянным током.

Этот способ подходит для батарей с сильной сульфатацией. Однако есть и недостатки. Здесь требуется специальное зарядное устройство, способное выдавать импульсный ток большой величины, или достаточно серьезные навыки и познания в области электротехники.

Длительный заряд малым током

Устранение сульфатации этим способом, возможно только при незначительном налете на пластинах. Последовательность действий следующая:

  1. Неисправный аккумулятор доливают дистиллированной водой на 3-4 мм выше нормального уровня;
  2. На зарядном устройстве устанавливают номинальный ток;
  3. Заряд аккумулятора продолжают до начала газообразования;
  4. Как только батарея «закипит», зарядное устройство выключают на полчаса;
  5. Уменьшают ток в 10 раз и снова заряжают до усиленного газообразования;
  6. После этого – снова перерыв 20 минут и опять заряд током 1/10 от номинала;
  7. Пункт 6 повторяют до тех пор, пока плотность электролита не достигнет нормального значения.

Этот способ достаточно прост и эффективен. Правда требует большого терпения, так как для получения положительного результата иногда необходимо несколько суток.

Глубокие разряды малыми токами

Этому способу уже более полувека и в народе он более известен как «заряд – разряд». Позволяет устранить даже довольно старую сульфатацию. Суть его состоит в проведении нескольких циклов зарядов номинальным током, с последующим разрядом – малым. В результате создаются условия для включения в работу более глубоких слоев активной массы пластин. А это, в свою очередь, вызывает отпадание сульфата свинца.

Сначала неисправный аккумулятор заряжается током равным 0,2Q (Q-номинальная емкость аккумулятора). То есть, к примеру, для 55-го аккумулятора это значение будет 11 А. Заряд длиться до того момента, пока напряжение на батарее не достигнет 14,4 В., после чего ток снижают до 0,05Q. Необходимо постоянно следить за плотностью электролита и напряжением на клеммах. Как только они будут оставаться постоянными в течение получаса, заряд прекращают на 1 час.

По истечению этого промежутка времени, батарею вновь заряжают током 0,05Q, до момента ее «закипания». При этом напряжение на клеммах должно перестать меняться. Снова делаем часовой перерыв. И так несколько раз, до тех пор, пока батарея не начнет «кипеть» через 2-3 мин., после начала заряда. Как только это произойдет, аккумулятор нужно будет разрядить током 0,02Q, до напряжения не ниже 10,5 В. В качестве нагрузки лучше всего использовать подходящую лампу накаливания.

Итак, как только разряд будет закончен, полный цикл можно считать завершенным. Для восстановления их потребуется 7-8. Процесс это длительный, с каждым разом заряжаться и разряжаться АКБ будет все дольше. Правда, совсем необязательно делать это непрерывно. На ночь работы можно прекращать.

Что такое десульфатация аккумулятора и как произвести её в домашних условиях

Полностью заряженная батарея автомобиля отказалась заводить мотор? Для большинства автомобилистов это может стать причиной для приобретения нового аккумулятора. Однако проблема может скрываться не в серьезной поломке, а в сульфатации.

Покрытие пластин налетом солей свинца и снижение, таким образом его емкости, не дает возможности извлечь достаточный для зажигания ток. «Лечение» агрегата производится с помощью десульфатации – разрыхления налета на решетках и возвращения атомов свинца на пластины. Этот процесс может производиться с помощью нескольких методик: химической, механической, электрохимической.

Содержание статьи

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.

Десульфатация — это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора

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.

Основные признаки

Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.

В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.

Признаки сульфатации аккумулятора:

  • Полностью заряженная батарея не способна запустить мотор транспортного средства
  • Емкость батареи снизилась
  • Показатели плотности электролита свидетельствуют о снижении номинального значения
  • Быстро закипают банки прибора в процессе зарядки
  • Аккумулятор неестественно быстро заряжается или разряжается

Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.

Как устранить сульфатацию пластин

Под десульфатацией понимают воздействие на электроды и пластины различными способами, которые способствуют устранению образовавшегося налета солей кальция или свинца. Различаются такие виды очистки: механическую, химическую или с использованием неорганических присадок, электрохимическую с применением зарядного устройства.

 

Самым простым и быстрым способом десульфатации считается механическая очистка пластин от образовавшихся кристаллов соли. Батареи старого образца или обслуживаемые позволяют снимать крышку и получать доступ к пластинам и электродам.

Эти комплектующие извлекаются с батареи вручную и таким же образом очищаются – налет просто соскабливается с поверхности и щелей до полного устранения по мере возможности. Современные агрегаты чаще выпускаются необслуживаемого образца. Это не дает возможности попасть к банкам с электродами, чтобы их достать и почистить.

Для проведения очистки пластин севшей АКБ этим методом необходимо выполнить ряд операций:

  1. Снять или срезать у обслуживаемых аккумуляторов верхнюю часть корпуса
  2. Каждую из пластин зачистить вручную, осторожно, чтобы не повредить структуру электродов;
  3. Установить очищенные пластины на их место в емкостях с соблюдением нужного зазора между каждой;
  4. Сделать герметичным корпус, запаять снятую крышку;
  5. Заполнить банки электролитом нужной плотности;
  6. Провести проверку работоспособности АКБ, «подогнать» плотность жидкости к одному уровню во всех банках, не допуская разнос более, чем 0,01 кг/куб. см и концентрацию электролита не ниже 1,25, но не выше 1,31 кг/куб. см.

Для EFB батарей этот способ не применим, поскольку каждая группа электродов отдельно запаяна в сепаратор, предназначенный для предотвращения осыпания пластин.

В этой конструкции различается плотность электролита в банке и самом пакете (сепараторе), что испортит устройство после нарушения целостности. Этот фактор не дает провести механическую десульфатацию.

Химические присадки

Суть процесса заключается во введении в полость банок с электролитом специальных присадок с химическим составом, воздействующим на сульфаты кальция или свинца. В ходе зарядки растворы с присадками замедляют образование на электродах солевого налета, что возвращает до практически номинального заряда АКБ.

Чаще всего выбирают «Трилон-Б», однако не на всех батареях этот раствор одинаково эффективно срабатывает. Зависит реакция от особенностей конструкции аккумулятора, модели и технических параметров. Вероятность того, что химический способ десульфатации сработает — 50 на 50.

Важно! Во многих АКБ производители для увеличения производительности батареи и срока ее службы покрывают пластины пастой, содержащей оксиды свинца. При использовании присадок такой слой быстро растворяется и химическая «реанимация» прибора приводит к его гибели.

Состав «Трилона-Б» включает 5% аммиака, 2% кислоты органической производной от соли натрия, дистиллят. Эти компоненты к свинцу инертны, зато хорошо реагируют с налетом на электродах. В промышленности такой раствор применяется для превращения нерастворимых солей в растворимые.

Порядок проведения химической десульфатации:

  • В соответствии с приведенными выше пропорциями готовится раствор «Трилон-Б»
  • Аккумулятор заряжается полностью
  • 2-3 раза производится промывка дистиллятом банок АКБ
  • Не менее часа раствор должен провести в полости банок, чтобы закончились химические реакции и прекратились выделяться газы
  • Неактивный раствор по завершению реакций сливается (откачивается без переворачивания устройства)
  • 1-2 раза промывают с помощью дистиллированной воды внутреннюю часть банок
  • Новый электролит, плотностью 1,25-1,27 кг/куб. см, заливается в каждую банку, проверяется его плотность и подгоняется к одному значению с разносом не более 0,01 кг/куб. см для каждой емкости
  • АКБ заряжается полностью, корректируется концентрация жидкости

Электрохимический способ

Наиболее продуктивным способом десульфатации считается электрохимический, который осуществляется специальным зарядным устройством.

Суть электрической десульфатации заключается в пропускании через электролит тока с более высокими показателями, чем номинальные значения АКБ. Это приводит к естественному растворению в окружающей пластины жидкости скоплений свинцовых или кальциевых солей и растворение в ней, повышая плотность электролита. Это приводит показатели аккумулятора в норму.

 

Восстановление простым зарядником, своими руками

Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.

Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.

Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:

  • К соответствующим полюсам АКБ подключаются отрицательная и положительная клеммы автоматического устройства;
  • Настраивается нужное напряжение и сила подаваемого тока, включается режим «Десульфатация»;
  • К сети подсоединяется оборудование;
  • Батарея начинает заряжаться, на отрицательной клемме происходит процесс возобновления пластин;
  • По окончании процесса зарядки до полного восстановления ее емкости и плотности электролита производится отключение от питания, снимаются клеммы батареи автоматического устройства.

Время процесса зависит от многих факторов:

  • Степени разряженности АКБ;
  • Емкости оборудования;
  • Уровня сульфатации электродов.

Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.

Инструкция зарядки АКБ обычным зарядным устройством

Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.

Для десульфатации необходимо сделать следующее:

  • Обеспечить для зарядки устройства помещение с хорошей циркуляцией воздуха;
  • Проверить уровень в банках АКБ электролита и восполнить его при необходимости дистиллированной водой;

Важно! Разбавлять концентратом или электролитом любой плотности перед зарядкой запрещено!

  • Подключить батарею к зарядному прибору;
  • Выставить ток с силой 0,8-1 А и напряжением 13,9-14,3 В примерно на 8-9 часов. Эти манипуляции позволят поднять напряжение на клеммах АКБ до отметки 10 В, оставив уровень плотности электролита без изменений;
  • Отключить аккумулятор от зарядного устройства и продержать в таком состоянии примерно сутки;
  • Повторное подключение батареи к заряднику производится с новыми параметрами тока: силой 2-2,5 А и напряжением 13,9-14,3 В на 8-9 часов;
  • После повторной зарядки параметры аккумулятора изменятся: плотность электролита возрастет до отметки 1,12 г/куб. см, а напряжение на клеммах поднимется до 12,8 В;
  • Это свидетельствует о начале десульфатации. Для следующего шага необходимо разрядить батарею до отметки 9 В с помощью подключения к клеммам активного сопротивления – лампы или фары. Среднее время для разряда – 8-9 часов. Плотность электролитической жидкости будет держаться на уровне 1,12 г/куб. см;

Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.

Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.

Важно! Длительность работ по десульфатации АКБ с помощью обычного зарядного устройства в зависимости от состояния батареи и сложности процесса может занять до 2 недель.

Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.

 

Как самому сделать десульфататор

Десульфататорэто устройство, способное провести автономную очистку АКБ без необходимости демонтажа с транспортного средства.

Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.

Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.

Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.

Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.

Для изготовления понадобится:

  1. Реле поворотов, лучше подходят импортные экземпляры с напряжением 12В, мощностью на 21 Вт. Чтобы увеличить рабочее время стоит заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости. Подходит на 100 мкФ для работы реле по 3-4 с
  2. Реле 5-контактное с нормально замкнутыми контактами (3 и 4 контакт замкнуты, 1 и 2 — управляющие). Вместо импортного подходит отечественно реле с советского ВАЗа
  3. Резисторы нагрузочные или лампочки
  4. Паяльник и соединительные провода

Составляется основная схема, на которой главные моменты:

  • Отрицательная клемма АКБ подсоединяется к выходу такого же заряда устройства;
  • К выходу «-» на аккумуляторе подсоединяются поворотное и 5-канальное реле соответствующими выходами по заряду;
  • К зарядному оборудованию на «+» подводится выход 5-канального реле аналогичного заряда;
  • Соединяется между собой реле поворотов и 5-канальное, а также выход обоих реле с «+» клеммой АКБ;
  • Реле поворотов нагружается лампочкой или активным резистором;
  • Желательно контролировать сборку и проверку работоспособности устройства подсоединением амперметра и вольтметра к цепи между устройством и АКБ.

Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.

Полезное видео

Просмотрите видео о десульфатации зарядным устройством:

Заключение

Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ и происходит из разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.

При крайней необходимости пластины электродов аккумулятора очищаются химическим или механическим способом, с меньшей степенью восстановления. В домашних условиях можно самостоятельно собрать десульфататор. Схема довольно простая и быстро собирается

Как ухаживать за свинцово-кислотными аккумуляторами

Знаете ли вы основную причину выхода свинцово-кислотных аккумуляторов из строя и потери емкости? Сульфатирование аккумулятора. Это причина этих проблем в 80% случаев. Но с правильными инструментами для обслуживания батарей и небольшими затратами времени вы вернете свои батареи к жизни и обеспечите их надежную работу. Узнайте все, что вам нужно знать об обслуживании аккумулятора.

Стартерные батареи, полутяговые батареи, тяговые батареи и даже стационарные батареи — все они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы полностью раскрыть свой потенциал.Регулярно выполняйте три основные задачи технического обслуживания, которые мы здесь описываем, чтобы оптимизировать производительность и надежность ваших свинцово-кислотных аккумуляторов.

Добавьте дистиллированную воду в свинцово-кислотную батарею

Жидкость в свинцово-кислотном аккумуляторе называется электролитом. На самом деле это смесь серной кислоты и воды. Когда аккумулятор заряжается, электролит нагревается, и часть воды испаряется. Во время процесса, называемого электролизом, вода распадается на газообразные водород и кислород, которые рассеиваются. Результат? Уровень электролита в аккумуляторе со временем снижается.

Если уровень электролита слишком низкий, пластины аккумуляторных элементов обнажатся и будут повреждены. Кроме того, серная кислота будет более концентрированной. Это означает, что вам необходимо заменить электролит. Вот как вы это делаете.

1. Проверить уровень воды в аккумуляторной батарее с помощью индикатора уровня

Как узнать, когда нужно добавить воды в аккумулятор? Это один из самых частых вопросов, которые нам задают.Вы можете постоянно проверять свою батарею или каждую батарею в каждой машине в вашем парке, но это ужасно трудоемко, и есть более простые подходы. Индикаторы специально разработаны для проверки уровня воды в аккумуляторе. Они уведомят вас, когда вам нужно зарядить аккумулятор.

Доступны разные системы. Один из них — Smartblinky. Вы устанавливаете его за вилкой аккумулятора. Есть ли зеленый свет? Ваш уровень электролита в порядке. Когда индикатор загорится красным, значит, пора добавить воды в аккумуляторные батареи.

Вы добавляете воду в аккумулятор до или после зарядки? Перед зарядкой всегда убедитесь, что электролит покрывает пластины аккумулятора. Если пластины закрыты, зарядите аккумулятор и при необходимости долейте. Это связано с тем, что электролит расширяется во время зарядки и, скорее всего, выльется через край, если вы уже долили его перед зарядкой.

2. Убедитесь, что у вас всегда под рукой дистиллированная вода.

Никогда не заливайте в аккумулятор обычную воду. Это повредит вашу батарею.Вам нужно использовать дистиллированную воду. Она также известна как деионизированная вода и деминерализованная вода. В основном это вода, прошедшая фильтрацию для удаления металлов и минералов, которые могут мешать процессам в вашей батарее.

Купите дистиллированную воду в строительном магазине или у специалиста по автомобильным запчастям. Также легко сделать самому. Вам нужна простая водопроводная вода и устройство для деминерализации, такое как Hydropure. Самые простые из этих устройств наполнены смолой. Вы впускаете водопроводную воду, смола отфильтровывает металлы и минералы из воды, и у вас остается деионизированная, деминерализованная, дистиллированная вода, которая подходит для использования с вашей батареей.

3. Установить автоматическую систему заливки воды в аккумуляторную батарею

Сколько дистиллированной воды вы добавляете в аккумулятор? Это еще один вопрос, который нам часто задают. Ответ варьируется от одной батареи к другой. Это одна из причин, по которой мы рекомендуем использовать систему наполнения аккумулятора водой.

В системе наполнения водой аккумуляторных батарей используются крышки заливных горловин с поплавками, которые соединяются друг с другом через водяные шланги. Они предохраняют аккумулятор от переполнения. И они экономят ваше время. Все, что вам нужно сделать, это налить в шланг дистиллированную воду.Все остальное сделает система розлива.

Свинцово-кислотная батарея выравнивания

Вторая задача в обслуживании аккумуляторов — зарядка. Очень важно, чтобы батареи заряжались равномерно.

Чем больше вы используете аккумулятор, тем больше может колебаться емкость разных элементов. Одна ячейка может быть полностью заряжена, а другая — наполовину. В этом случае аккумулятор не будет заряжаться полностью.

Мы советуем использовать уравнительное зарядное устройство для выравнивающего заряда.Выравнивание заряда батареи — это простой процесс, который предотвращает это. Зарядное устройство для аккумулятора обеспечивает более низкий ток в течение более длительного периода времени. В то время как типичный цикл зарядки длится около восьми часов, стабилизация занимает около одиннадцати часов. Поскольку он также требует более длительного времени охлаждения, чем обычный цикл зарядки, лучше всего выполнять выравнивающий заряд на выходных, чтобы у вас было достаточно времени для зарядки и охлаждения аккумулятора перед тем, как снова использовать его.

Что делать, если ваша батарея уже страдает от сульфатации? К счастью, сульфатирование можно контролировать и даже уменьшить. Просто пошлите через батарею большие кратковременные токи. Этот процесс называется восстановлением батареи.

Держите аккумулятор в чистоте

И последнее, но не менее важное: очень важно содержать аккумулятор в чистоте.

Кислота аккумулятора, грязь и пыль — все известно, что они вызывают токи утечки, которые вызывают разряд аккумулятора и выходят из строя. Чистая батарея необходима. Как лучше это сделать? Используйте пароочиститель для батарей, например AQ steam или AQ steam pro.

У вас есть вопросы по любой из этих задач по обслуживанию аккумуляторов? Вы хотите знать, какие продукты лучше всего подходят для обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов? Вы найдете ответы — и все остальное, что вам нужно знать — в нашем профессиональном руководстве по обслуживанию аккумуляторов. Нажмите на кнопку, чтобы посмотреть его в Интернете.

Загрузите нашу инструкцию по обслуживанию аккумуляторной батареи

Батареи — energypedia. info

Большая часть информации на этой вики-странице по батареям для солнечных систем взята из: Polar Power Inc., за исключением параграфов о железно-никелевых батареях и их переработке и других указанных параграфов.

Батареи накапливают электроэнергию, вырабатываемую модулями в солнечные периоды, и доставляют ее, когда модули не могут обеспечить питание. Обычно батареи разряжаются ночью или в пасмурную погоду. Но если в течение дня нагрузка превышает выходную мощность массива, батареи могут дополнять энергию, поставляемую модулями.

Интервал, который включает один период зарядки и один период разряда, описывается как «цикл».«В идеале аккумуляторы заряжаются до 100% емкости во время фазы зарядки каждого цикла. Аккумуляторы не должны полностью разряжаться во время каждого цикла.

Ни один компонент фотоэлектрической системы (PV) не подвержен большему влиянию размера и использования нагрузки, чем аккумуляторные батареи. Если контроллер заряда не включен в систему, чрезмерно большие нагрузки или чрезмерное использование могут истощить заряд аккумуляторов до такой степени, что они будут повреждены и должны быть заменены. Если контроллер не прекращает перезарядку, аккумуляторы могут быть повреждены в периоды низкой или нулевой нагрузки или длительных периодов яркого солнечного света.

По этим причинам размеры аккумуляторных систем должны соответствовать нагрузке. Кроме того, разные типы и марки батарей имеют разные «окна уставки напряжения». Это относится к диапазону напряжения, которое аккумулятор имеет между полностью разряженным и полностью заряженным состоянием.

В качестве примера, аккумулятор может иметь напряжение 14 В при полной зарядке и 11 В при полном разряде. Предположим, что нагрузка ниже 12 вольт не будет работать должным образом. Следовательно, будут случаи, когда эта батарея не может обеспечить достаточное напряжение для нагрузки.Окно напряжения батареи не соответствует нагрузке.

Выбор подходящей аккумуляторной технологии в соответствии с требованиями является важной частью проектирования системы.

Основные технические критерии выбора:

  • напряжение
  • емкость (ампер-час)
  • Плотность энергии (Втч / кг или Втч / дм³)
  • вес
  • Параметры заряда и разряда (количество циклов, глубина разряда)
  • срок службы в годах
  • требования к техническому обслуживанию

Кроме того, следует учитывать другие требования, которые могут отличаться в зависимости от региона проекта.

Ниже приведены некоторые дополнительные соображения. Как уже упоминалось, весовой коэффициент зависит от типа установленной системы и различных конкретных факторов страны проекта (например, знания технологий, структуры обслуживания и т. Д.).

Требования к хранению данных [1] :

  • Доступность
  • Местное знание техники
  • Сложность
  • Долговечность
  • Масштабируемость
  • Утилизация, возможность вторичной переработки, другие экологические аспекты
  • Безопасность, воздействие на здоровье
  • Затраты
  • Уязвимость
  • Организация
  • Технологичность
  • Техническое обслуживание


Радиолокационная диаграмма (или паутина) может помочь визуализировать эти конкретные требования.

Работоспособность аккумуляторных батарей описывается двумя способами:

  1. Ампер-час
  2. глубина цикла

Ампер-час Емкость

Первый метод, количество ампер-часов, которое может дать батарея, — это просто количество ампер тока, которое она может разрядить, умноженное на количество часов, в течение которых она может отдавать этот ток.

Разработчики системы используют характеристики в ампер-часах, чтобы определить, как долго система будет работать без значительного количества солнечного света для подзарядки батарей.Эта мера «дней автономности» является важной частью процедур проектирования.

Теоретически батарея на 200 ампер-час должна обеспечивать либо 200 ампер в течение одного часа, 50 ампер в течение 4 часов, 4 ампер в течение 50 часов или один ампер в течение 200 часов.

На самом деле это не так, поскольку некоторые аккумуляторы, например автомобильные, рассчитаны на короткие периоды быстрой разрядки без повреждений. Однако они не рассчитаны на длительные периоды низкого расхода. Вот почему автомобильные аккумуляторы не подходят и не должны использоваться в фотоэлектрических системах.

Батареи других типов рассчитаны на очень низкий уровень разряда в течение продолжительных периодов времени. Они подходят для фотоэлектрических приложений. Различные типы описаны позже.


Тарифы заряда и разряда

Если аккумулятор заряжается или разряжается со скоростью, отличной от указанной (Другой ток), доступная емкость в ампер-часах будет увеличиваться или уменьшаться. Как правило, если батарея разряжается медленнее, ее емкость, вероятно, будет немного выше.Более высокие скорости обычно уменьшают доступную емкость.

Скорость заряда или разряда называется скоростью C.

C rate — это значение, которое описывает ток, необходимый для полной разрядки аккумулятора (DOD 100%).

C можно рассчитать по следующей формуле

C rate = 1 / (время в часах до полной разрядки аккумулятора).


Следовательно: Переход от полностью заряженного аккумулятора к полностью разряженному с использованием различных значений C означает: 1 C = 1 час 2 C = 0.5 часов 0,1C = 10 часов

Для силовых приложений (например, автомобильных аккумуляторов) желательна большая скорость C, тогда как для энергетических приложений (SHS) предпочтительна небольшая C скорость.


Температура

Еще одним фактором, влияющим на емкость в ампер-часах, является температура батареи и окружающей среды. Батареи рассчитаны на работу при температуре 80 ° F (26,7 ° C). Более низкие температуры значительно снижают емкость в ампер-часах. Более высокие температуры приводят к немного большей емкости, но это увеличивает потерю воды и сокращает количество циклов срока службы батареи.


Глубина разряда (DOD)

Второе описание производительности — это глубина разряда. Это описывает, какая часть общей емкости батареи в ампер-часах используется во время цикла зарядки-перезарядки.

В качестве примера, батареи «мелкого цикла» предназначены для разряда от 10% до 25% своей общей емкости в ампер-часах в течение каждого цикла. Напротив, большинство аккумуляторов «глубокого разряда», разработанных для фотоэлектрических систем, рассчитаны на разряд до 80% своей емкости без повреждений.Производители никель-кадмиевых батарей глубокого разряда заявляют, что их продукция может быть полностью разряжена без повреждений.

Глубина разряда влияет даже на аккумуляторы глубокого разряда. Чем глубже разряд, тем меньшее количество циклов зарядки продержится аккумулятор. На них также влияет скорость разряда и их температура.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов производитель обычно указывает, что аккумулятор может работать определенное количество циклов. Эти циклы обычно относятся к циклам 100% DOD.В литературе принято считать, что аккумулятор, который разряжается только до 30% DOD за цикл, работает в три раза больше, чем указано производителем.


Батареи можно разделить на 2 категории.

Первичные батареи

Неперезаряжаемые батареи, это означает, что внутренняя реакция происходит только в одном направлении, поэтому срок службы батареи заканчивается после одного цикла. Преимущество этого типа батарей в том, что они имеют высокую плотность энергии.Угольно-цинковые батареи и щелочные батареи являются наиболее распространенными типами.

Вторичные батареи

Это перезаряжаемые батареи, их можно использовать в течение многих циклов, поскольку внутреннюю химическую реакцию можно обратить вспять, приложив к ним электрический ток. Примеры этого типа: NiCd, Свинцово-кислотный, Li-ion.


В таблице «Аккумуляторные технологии — обзор» показаны (см. Ниже) технологии, доступные в настоящее время на рынке. Он в значительной степени основан на результатах последнего исследования InterSolar Munich 2017 и проведенных исследованиях производителей.Содержание таблицы, выделенное жирным шрифтом, выделяет особые характеристики. Как указано выше и показано в подразделах ниже, существуют различные подкатегории для аккумуляторных технологий, в основном в зависимости от различного материала, используемого для анода или катода. Это не относится к «литиево-свинцовому гибриду». В этой конкретной технологии хранения используются литий-ионные и свинцово-кислотные аккумуляторы в одной системе и используются оба преимущества.

Аккумуляторные технологии — Обзор


Свинцово-кислотный
Никель-железо Никель-металл гибридный Литий-ионный Сульфат натрия Редокс-поток ванадия Ион натрия Цинк-воздух Литий-свинцовый гибридный
Сокращение
Pb NiFe NiMH Li-Ion NaS / NaNiCl Na-Ion Li-Lead-Hybrid
Плотность энергии [Втч / кг]
30-45
19-25 40-80 60-200 100-250 15–50 20-30 60-200 50-250
Номинальное напряжение
2 1. 2 1,2
2 -3,7 2,1 / 2,6 1,6 1,8 1,4 (?) 2 / 2-3,7
(регулируется системой)
Срок службы
50 — 2 000 3 000–15 000 500–3 000
1 000–10 000 2,500 — 4,500 > 10 000 > 3 000 1 000–5 000 см.
Свинцово-кислотный / Li-Ion
Срок службы календаря [a]
3–15 20-40 5-10 5-20 10-15 5-20 5-15 10-15 > 10
КПД [%]
75-90 > 65 65 — 75 90-95 70-85 60–75 80–90 50-70 > 85
Диапазон температур [° C]
-20-50 -40-60 -20-50 -20-50 270-350 0-50 -10-50 0–50 0–50
Стоимость [€ / кВтч]
50–250 350–550 300 — 600 200–1 500 150–250 350-800 200 (ожидается) 150–500 150-700
Cos t € / кВтч
в год

16. 6 13,7 — 17,5 60 40–75 15,0 — 16,6 40–70 13–40 15–33 15–35
Век технологий [a]
> 100 > 100 > 100 > 20 > 20 > 20 ок. 10 ок.10 ок. 2
Предприятие
(+++) (+++)
(+++) (++) (-) (-) (—) (—) (-)
Дополнительные функции
Позитив ▪ большое количество производителей
▪ простой режим зарядки
▪ Длительный срок службы
▪ Выдерживает электрические и механические нагрузки
▪ Отсутствие токсичных ингредиентов
▪ хорошо подходит для небольших устройств.
▪ нет токсичных ингредиентов
▪ менее чувствителен к низкому уровню SOC.
▪ хорошо подходит для небольших устройств.
▪ высокий потенциал снижения затрат
▪ отсутствие надзора за отдельными ячейками ▪ энергонезависимая масштабируемая
▪ ремонт заменой деталей
▪ нет токсичных ингредиентов
▪ недорогие материалы
▪ нет одиночного надзора
▪ нет токсичных ингредиентов
▪ недорогие материалы
▪ увеличенный срок службы (по сравнению со свинцово-кислотным)
▪ предотвращенный низкий уровень SOC
▪ более низкие затраты
Негатив ▪ не цилиндр, а другие эффекты старения ограничивают срок службы
▪ низкий уровень SOC ограничивает срок службы
▪ доступны ограниченные производители
▪ Крупные и тяжелые
▪ Высокая скорость саморазряда
▪ имеется ограниченная мощность
▪ для параллельной установки, специальный надзор
▪ Доступна ограниченная емкость ячеек
▪ Контроль отдельной ячейки
▪ экстремально чувствительный к температуре
▪ два производителя
▪ крупномасштабный
▪ сложная техника ▪ очень новая технология
▪ только один производитель с неясным статусом
▪ очень новая технология
▪ только один производитель с неясным статусом
▪ настоящего гибрида нет
▪ Свинцово-кислотный
оказывает воздействие на окружающую среду ▪ Ограниченная доступность

[2]

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные — это старейший тип аккумуляторных батарей. Напряжение элемента составляет 2,1 В, а главное преимущество перед его предшественником, никель-кадмиевым аккумулятором, заключается в том, что он не имеет эффекта памяти (потеря емкости из-за неполного цикла зарядки).

Свинцово-кислотные соединения хорошо работают при езде на велосипеде при использовании соответствующих пределов напряжения. С одной стороны, чрезмерная разрядка (очень низкое напряжение) вызывает необратимые химические изменения в батарее, а с другой стороны, чрезмерная зарядка (высокое напряжение выше 2,40 В на элемент) обеспечивает хорошие характеристики батареи, но вызывает коррозию положительной пластины.

К процессам старения, сокращающим срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, относятся: сульфатация, сеточная коррозия положительного электрода, расслоение кислоты.

Кислотное расслоение: Когда жидкий электролит страдает расслоением, это приводит к потере емкости из-за осаждения активного материала на дне. Это можно уменьшить, перезарядив аккумулятор, чтобы улучшить внутреннее перемешивание электролита.

Преимущества : Недорогой (низкая начальная стоимость, но требуется постоянное обслуживание), низкий саморазряд и это зрелая технология.

Ограничения Сульфатация и расслоение кислоты. Для некоторых типов требуется постоянное обслуживание (пополнение водой), низкая удельная энергия (хорошая производительность для стационарных применений), цена доступности свинца и воздействие на окружающую среду, а также плохие характеристики при низких температурах.

Запуск, освещение и зажигание SLI) Аккумуляторы

Батареи для запуска, освещения и зажигания (SLI) — это тип свинцово-кислотных аккумуляторов, предназначенный в первую очередь для работы в неглубоких циклах, чаще всего используемых для питания автомобильных стартеров.Эти батареи имеют несколько тонких положительных и отрицательных пластин на элемент, предназначенных для увеличения общей активной поверхности пластин. Большое количество пластин на элемент позволяет аккумулятору обеспечивать высокие токи разряда в течение коротких периодов времени. Хотя они не предназначены для длительного срока службы в условиях глубокого цикла, батареи SLI иногда используются для фотоэлектрических систем в развивающихся странах, где они являются единственным типом аккумуляторов местного производства. Хотя это не рекомендуется для большинства фотоэлектрических приложений, SLI-батареи могут обеспечить до двух лет полезной службы в небольших автономных фотоэлектрических системах, где средняя дневная глубина разряда ограничена 10-20%, а максимально допустимая глубина разряда ограничена. до 40-60% [3] .


Свинцово-кислотные батареи с вентиляцией

Хотя автомобильные аккумуляторы не подходят для фотоэлектрических применений, свинцово-кислотные аккумуляторы глубокого цикла, аналогичные автомобильным, называются аккумуляторами морского типа и используются чаще.

Эти батареи — настоящие блоки глубокого разряда. Они могут быть разряжены на 80%, хотя меньшая глубина разряда приведет к большему количеству циклов зарядки и, следовательно, более длительному сроку службы батареи.


Внутренняя конструкция

Эти батареи состоят из свинцовых пластин в растворе серной кислоты.Пластины представляют собой решетку из свинцового сплава с высушенной на решетке пастой из оксида свинца. Водный раствор серной кислоты обычно называют «электролитом».

Материал сетки — сплав свинца, поскольку чистый свинец является физически слабым материалом. Чистый свинец может сломаться во время транспортировки и обслуживания, связанных с перемещением аккумулятора.

Свинцовый сплав обычно представляет собой свинец с 2-6% сурьмы. Чем ниже содержание сурьмы, тем менее устойчив к зарядке аккумулятор. Меньшее количество сурьмы также снижает образование водорода и кислорода во время зарядки, тем самым снижая потребление воды.С другой стороны, большее количество сурьмы позволяет производить более глубокую разгрузку без повреждения пластин. Это, в свою очередь, означает более длительный срок службы батареи. Свинцово-сурьмяные батареи — это батареи глубокого разряда.

Кадмий и стронций используются вместо сурьмы для усиления сетки. Они обладают теми же преимуществами и недостатками, что и сурьма, но также уменьшают саморазряд батареи, когда она не используется.

Кальций также укрепляет сетку и снижает саморазряд.Однако кальций снижает рекомендуемую глубину разряда не более чем до 25%. Следовательно, свинцово-кальциевые батареи относятся к типам с мелким циклом.

Как положительная, так и отрицательная пластины погружаются в раствор серной кислоты и подвергаются «формирующему» заряду со стороны производителя. Направление этого заряда заставляет пасту на пластинах положительной сетки превращаться в диоксид свинца. Паста отрицательных пластин превращается в «губчатый» свинец. Оба материала очень пористые, что позволяет раствору серной кислоты беспрепятственно проникать в пластины.

Пластины в батарее чередуются с разделителями между пластинами. Сепараторы изготовлены из пористого материала, позволяющего течь электролиту. Они не электропроводны. Типичные материалы включают смеси диоксида кремния и пластмасс или резины. (Первоначально распорки делались из тонких листов кедра.)

Разделители — это отдельные листы или «конверты». Конверты представляют собой открытые вверху рукава, которые надеваются только на положительные пластины.

Группа отрицательных и положительных пластин с разделителями составляет «элемент».Элемент в емкости, погруженной в электролит, составляет «элемент» батареи.

Пластины большего размера или большее их количество увеличивают емкость батареи в ампер-часах. Более толстые пластины или меньшее количество пластин на элемент обеспечат большее количество циклов и более длительный срок службы батареи.

Независимо от размера пластин элемент выдает только номинальное напряжение 2 В. Следовательно, батарея обычно состоит из нескольких ячеек, соединенных последовательно, внутри или снаружи, для увеличения напряжения, которое может выдавать вся батарея.

Вот почему батарея на шесть вольт имеет три элемента, а батареи на 12 вольт — шесть. Некоторые батареи, используемые в фотоэлектрических системах, имеют только одну ячейку, что позволяет пользователю иметь любое количество вольт в системе батарей, если оно кратно двум.


Клеммы

Внутренние перемычки, обеспечивающие эти внутренние соединения, подведены к верхней части батареи и соединены с внешними клеммами. Самый известный терминал — это тип конической вершины.Конус позволяет использовать кабельные зажимы самых разных размеров. Положительный вывод немного больше отрицательного, чтобы уменьшить вероятность случайного переключения кабелей. Другие типы клемм, которые чаще всего используются в фотоэлектрических батареях, включают клеммы «L», клеммы с барашковой гайкой и «универсальные» клеммы. Тип используемого терминала может зависеть от количества и типа соединений между батареями и балансом системы.

Соединения можно выполнять с помощью коротких кабелей, # 2 AWG или больше.Кабели заканчиваются соответствующими клеммами. Они также могут быть изготовлены с шинами, изготовленными специально для этой цели производителем батарей.


Вентиляция

Элементы вентилируемой свинцово-кислотной батареи вентилируются, чтобы обеспечить выход водорода и кислорода во время зарядки и обеспечить отверстие для добавления воды, теряемой при добыче газа.

Хотя открытые крышки являются наиболее распространенными, они могут быть пламегасителями, которые предотвращают попадание пламени извне батареи в элемент.

Также доступны колпачки «рекомбинантного» типа. Они содержат катализатор, который заставляет газообразные водород и кислород рекомбинировать в воду, что значительно снижает потребность аккумулятора в воде.

ВНИМАНИЕ!
Никогда не курите, не допускайте открытого огня или искр около аккумуляторных батарей! Во время зарядки аккумуляторов образуется взрывоопасный водород. Всегда следите за тем, чтобы аккумуляторные батареи были должным образом вентилированы и чтобы на видном месте висел знак «Не курить».


Состояние заряда, удельный вес и напряжение

Процентное содержание кислоты в электролите измеряется «удельным весом» жидкости. Это измеряет, сколько весит электролит по сравнению с равным количеством воды. Удельный вес измеряется ареометром.

Чем выше степень заряда, тем выше удельный вес электролита. Напряжение каждой ячейки и, следовательно, всей батареи также выше.Измерение удельного веса во время разряда аккумулятора будет хорошим индикатором состояния заряда. Во время зарядки залитой аккумуляторной батареей удельный вес будет отставать от состояния заряда, потому что полное перемешивание электролита не произойдет до тех пор, пока газовыделение не начнется ближе к концу заряда. Из-за неопределенности уровня смешивания электролита это измерение на полностью заряженной батарее является лучшим показателем исправности элемента. Следовательно, это не следует рассматривать как абсолютное измерение емкости, и его следует комбинировать с другими методами.


Точка замерзания

Поскольку в свинцово-кислотных аккумуляторах используется электролит, частично состоящий из воды, они могут замерзнуть. Однако серная кислота в батарее действует как антифриз. Чем выше процентное содержание кислоты в воде, тем ниже температура замерзания. Однако даже полностью заряженный свинцово-кислотный аккумулятор может замерзнуть при очень низкой температуре.

При 50% заряде типичный свинцово-кислотный аккумулятор замерзает примерно до -10 ° F (-23,3 ° C). Обратите внимание, что по мере снижения уровня заряда уменьшается и удельный вес. Кислота становится все слабее и слабее, все легче и легче, пока она не станет лишь немного плотнее воды.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Информация в Таблице 2-3 относится к свинцово-кислотным аккумуляторным батареям глубокого разряда. Автомобильные аккумуляторы мелкого цикла имеют несколько другие значения.

ТАБЛИЦА 2-3:
Состояния заряда, удельный вес, напряжения и точки замерзания для типичных свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла:

Состояние заряда Удельный вес Напряжение на элемент (вольт) Напряжение аккумуляторной батареи 12В (6 ячеек) Температура замерзания (° F)

полностью заряжен

1.265

2,12

12,70

-71 (-57,2 ° С)

75% заряда

1,225

2,10

12,60

-35 (37,2 ° С)

Заряд 50%

1,190

2,08

12,45

-10 (-23.3 ° С)

заряжено 25%

1,155

2,03

12,20

+3 (-16,1 ° С)

полностью разряжен

1,120

1,95

11,70

+17 (-8,3 ° С)

Зарядные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов меняются в зависимости от температуры электролита.Чем холоднее аккумулятор, тем ниже скорость заряда. Более высокие температуры позволяют увеличить скорость зарядки.

Если аккумулятор будет использоваться в климате, который постоянно будет очень жарким или холодным, с минимальными колебаниями температуры, было бы разумно отрегулировать удельный вес электролита в зависимости от температуры. Это поможет продлить срок службы и повысить производительность аккумулятора в таких экстремальных условиях. Эту настройку следует производить у производителя батареи или под его контролем.

Например, типичный свинцово-кислотный аккумулятор, который наполовину заряжен, будет принимать только два ампера при 0 ° F (-17,8 ° C). При температуре 80 ° F (26,7 ° C) он будет принимать более 25 ампер. Вот почему большинство контроллеров заряда, оснащенных температурной компенсацией, изменяют свои настройки напряжения в зависимости от температуры. Некоторые измеряют температуру батареи и соответственно регулируют скорость зарядки (ток).

Последней характеристикой свинцово-кислотных аккумуляторов является их довольно высокая скорость саморазряда. Когда они не используются, они могут терять от 5% в месяц до 1% в день своей мощности, в зависимости от температуры и химического состава элементов.Чем выше температура, тем быстрее происходит саморазряд.


Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (влажные)

Как описано ранее, использование меньшего количества сурьмы или использование кальция , кадмия или стронция вместо сурьмы приводит к меньшему выделению газов и меньшему потреблению воды. Однако эти батареи не должны разряжаться более чем на 15-25%, иначе срок службы батареи значительно сократится.

Саморазряд менее важен для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов из-за того, что эти аккумуляторы обычно представляют собой гибридные свинцово-кальциевые или свинцово-кальциевые / сурьмяные аккумуляторы.Саморазряд можно свести к минимуму, храня аккумуляторы в прохладных местах при температуре 5-15 ° C.

Скорость потери воды может быть настолько низкой, что вентиляционные пробки каждой ячейки могут быть почти или полностью закрыты. В большинстве этих аккумуляторов по-прежнему выделяется газообразный водород. Следовательно, по-прежнему требуется система вентиляции, но обычно это система с регулируемым клапаном давления.

Температурный диапазон герметичных батарей примерно такой же, как и у негерметичных. Так как удельный вес нельзя измерить ареометром, многие герметичные батареи имеют встроенный ареометр.

Встроенный ареометр — это плавающий поплавок в электролите. Если удельный вес достаточно высок, поплавок упирается в окно в верхней части батареи. Если поплавок виден в окошке, аккумулятор почти полностью заряжен. В фотоэлектрических системах иногда этот поплавок застревает, и следует слегка постучать по батарее, чтобы гарантировать свободное движение ареометра.

Если аккумулятор заряжен не полностью, поплавок утонет, и его нельзя будет увидеть в окне.

Зарядные характеристики герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов также меняются в зависимости от температуры электролита.Контроллеры заряда, используемые в этих батареях, должны включать температурную компенсацию для температур батареи ниже 70 ° F (21,1 ° C).


Батареи с невыпадающим электролитом

Батареи с гелевым (гелевым) или абсорбирующим стеклянным матом (AGM) электролитом поставляются полностью герметичными. Эти батареи иногда называют «батареями с регулируемым клапаном». Некоторые из новых аккумуляторов имеют встроенные каталитические рекомбинаторы, которые помогают снизить потери воды.Все герметичные батареи будут вентилироваться, если они будут чрезмерно заряжены до точки чрезмерного выделения газа, чтобы предотвратить чрезмерное давление в корпусе батареи. Этот электролит теряется навсегда, и срок службы батареи может сократиться. Эта проблема может быть уменьшена или устранена путем правильной зарядки аккумулятора в соответствии с рекомендациями производителя и использования температурной компенсации в контроллере заряда.

Этот тип батареи обычно представляет собой свинцово-кальциевый или свинцово-кальциево-сурьмянистый гибрид .Поскольку электролит удерживается, нет необходимости заряжать аккумулятор достаточно высоко, чтобы электролит загазовал. Аккумулятор можно использовать в любом положении, даже в перевернутом. Поскольку электролит не стекает с пластин, аккумулятор по-прежнему работает на полную мощность. Следует проконсультироваться с производителем относительно правильного регулируемого напряжения для их конкретной батареи. Эти батареи обычно представляют собой батареи мелкого цикла. Разряд этих батарей более чем на 20% значительно сократит срок их службы.

Эти батареи показали некоторые температурные ограничения, обычно следует избегать диапазонов от -20 до +50 градусов C. Скорость саморазряда очень низкая, сравнима со свинцово-кальциевыми батареями или лучше.


Никель-кадмиевые (Ni-Cad) батареи

Никель-кадмиевые батареи

имеют физическую структуру, аналогичную свинцово-кислотным батареям. Вместо свинцовых пластин они используют гидроксид никеля для положительных пластин и оксид кадмия для отрицательных пластин. Электролит — гидроксид калия.

Напряжение элемента типичной никель-кадмиевой батареи составляет 1,2 вольта, а не два вольта на элемент свинцовой батареи.

Никель-кадмиевые батареи могут выдерживать замораживание и оттаивание без какого-либо влияния на производительность. Высокие температуры оказывают меньшее влияние, чем на свинцово-кислотные батареи. Ставки саморазряда колеблются от 3-6% в месяц.

Никель-кадмиевые аккумуляторы меньше подвержены перезарядке. Их можно полностью разрядить без повреждений. Они не подвергаются сульфатированию.Их способность принимать зарядку не зависит от температуры.

Хотя начальная стоимость никель-кадмиевых батарей выше, чем у свинцово-кислотных батарей, их более низкие затраты на обслуживание и более длительный срок службы делают их логичным выбором для многих фотоэлектрических установок. Это особенно верно, если система находится в удаленном или опасном месте.

Поскольку обслуживание аккумуляторов является основной частью обслуживания всех фотоэлектрических систем, можно добиться значительного сокращения времени и затрат на обслуживание.

Однако никель-кадмиевые батареи не могут быть протестированы так же точно, как «мокрые» свинцово-кислотные батареи. Если необходим мониторинг состояния заряда, никель-кадмиевый аккумулятор может быть не лучшим выбором.

Кадмий считается опасным материалом. Обычно он считается более ядовитым, чем свинец, и для никель-кадмиевых аккумуляторов меньше возможностей по переработке, чем для свинцово-кислотных.


Никель-железные батареи

Никель-железная батарея (NiFe-батарея) — это аккумуляторная батарея, имеющая катод из оксида-гидроксида никеля (III) и железный анод, с электролитом из гидроксида калия (или иногда из смеси гидроксида калия и гидроксида лития).Активные материалы содержатся в стальных никелированных трубках или перфорированных карманах. Номинальное напряжение ячейки 1,2 В. Это очень прочная батарея, не требующая особого обслуживания, она устойчива к электрическим и механическим воздействиям (перезаряд, чрезмерная разрядка, короткое замыкание и термические удары) и может иметь очень долгий срок службы, даже при таком обращении. Он часто используется в ситуациях резервного копирования и все чаще в автономных решениях, где он может использоваться непрерывно и может прослужить более 20 лет. 1 Он также обладает высокой термостойкостью с рабочим интервалом от -40 до +60 градусов Цельсия.Еще одно преимущество NiFe-батарей состоит в том, что их легко восстановить. Если в какой-то момент они не удерживают достаточного заряда, то можно восстановить их емкость, увеличив выравнивание до 1,75 В на элемент и выравнивая в течение 24 часов (следует выполнять каждые 5-10 лет). 2

Одно из основных различий между никель-железными и никель-кадмиевыми батареями — это скорость разряда. Никель-железные батареи не могут обеспечивать чрезвычайно высокие токи, которые могут дать никель-кадмиевые батареи, поэтому при использовании больших нагрузок необходимо использовать аккумуляторную батарею большей емкости.С другой стороны, NiFe-батареи не страдают от эффекта памяти, который влияет на Ni-Cad-батареи.

Обратной стороной является то, что NiFe-аккумуляторы имеют низкую удельную энергию (19-25 Втч / кг и, следовательно, большие и тяжелые), плохое удержание заряда (уровень саморазряда составляет 20-30% в месяц) и высокую стоимость производства. Поэтому использование никель-железных батарей не очень распространено. Они труднодоступны и дороги по сравнению с другими батареями, но с низкой стоимостью киловатт-часа, уменьшающей количество циклов и длительным сроком службы. 3

Одним из наиболее интересных аспектов никель-железных аккумуляторов является то, что они сделаны без токсичного свинца или кадмия, что решает будущую проблему утилизации.

Ссылки:

1 https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel–iron_battery 

2 http://www.bimblesolar.com/batteries/nifebatteries

3 http://www.bimblesolar.com/battery-comparison

Литий-ионные батареи

Используется в сотовых телефонах и бытовой электротехнике.Представляет собой вторичный аккумулятор с номинальным напряжением отдельного литий-ионного элемента 3,2 В и 3,8 В. Основными преимуществами литий-ионных аккумуляторов являются:

1. Высокая плотность энергии.

2. Без эффекта памяти

3. Высокая эффективность (около 100%)

4. Длительный срок службы (> 3000 циклов при глубине разряда 80%)

5. Не требует обслуживания

Главный недостаток — высокая стоимость.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор

Литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) или LFP — это особый тип литий-ионных батарей с катодом при более низком напряжении и номинальном напряжении 3.2 В при 3,6 В / 3,7 В для других литий-ионных батарей. Эта характеристика снижает характеристики энергии и удельной мощности, и это не подходящие технологии для портативных или электромобилей. Однако эта технология нашла свое применение на рынке электрических автобусов и сетевых или автономных солнечных батарей, где вес и объем менее важны. Достаточно хорошая цикличность от 3000 до 5000 делает DOD 80% основным преимуществом, тогда как обязательная электронная BMS и работа при отрицательной температуре — слабые стороны.Позиционирование затрат необходимо тщательно сравнивать с некоторыми свинцовыми батареями, и знание эффективных условий эксплуатации является обязательным условием выбора.

Последние разработки в области аккумуляторов

(просто добавлены интересные ссылки, которые будут разработаны позже)


Ледяной медведь

Ice Bear — это система аккумулирования энергии для условий воздуха. Да, это вроде ледяной батарейки! Он накапливает энергию в ночное время и управляет переменным током в течение дня, тем самым смещая потребление энергии с часов пик на часы непиковой нагрузки.

Блок Ice Bear накапливает энергию, он работает со встроенным высокоэффективным конденсаторным блоком переменного тока в ночное время, когда температура низкая, а тепловой КПД высокий.

Днем происходит обратное. Когда блок Ice Bear разряжает свою накопленную энергию, он компенсирует работу энергоемкого коммерческого конденсаторного блока переменного тока в периоды, когда температура высока, а эффективность блока переменного тока находится на самом низком уровне.

Производители так утверждают «… первое в отрасли решение по хранению энергии без потерь »и обещают, что« система Ice Bear снижает общее чистое потребление энергии для большинства зданий практически при любых рабочих условиях и установках ».


литий-воздушный

Также известные как литий-кислородные батареи, обещают высокую эффективность и очень легкие. Исследования в этой области интересны главным образом для производителей ноутбуков и сектора электромобильности. В Массачусетском технологическом институте ведутся исследования, но до коммерциализации может потребоваться время.Новые батареи обещают быть легче, меньше, дешевле и эффективнее существующих систем. Также рассматривается возможность быстрой «дозаправки» аккумулятора.


Каждый тип батареи имеет конструкцию и характеристики, подходящие для конкретных приложений. Опять же, ни один тип батареи не идеален для применения в фотоэлектрических системах. Разработчик должен учитывать преимущества и недостатки различных батарей в соответствии с требованиями конкретного приложения.Некоторые из соображений включают срок службы, характеристики глубокого цикла, устойчивость к высоким температурам и перезарядке, техническое обслуживание и многие другие. В следующей таблице приведены некоторые ключевые характеристики различных типов батарей. [4]

Тип батареи Стоимость Производительность глубокого цикла Техническое обслуживание Преимущества Недостатки
Свинцово-кислотный
Свинец-сурьма
низкий хорошо высокий низкая стоимость, широкая доступность, хорошие рабочие характеристики при глубоком цикле и высоких температурах, может пополнять электролит высокая потеря воды и обслуживание
Свинец-кальций Открытое вентиляционное отверстие низкий плохо средний низкая стоимость, широкая доступность, низкие потери воды, возможность пополнения электролита плохая производительность при глубоком цикле, непереносимость высоких температур и перезарядки
Свинцово-кальциевый клапан низкий плохо низкий низкая стоимость, широкая доступность, низкие потери воды плохая работа при глубоком цикле, непереносимость высоких температур и перезарядки, не может пополнять электролит
Гибрид свинца сурьмы и кальция средний хорошо средний средняя стоимость, низкая потеря воды ограниченная доступность, возможность расслоения
Свинцово-кислотный электролит
Гелевый средний ярмарка низкий средней стоимости, незначительное обслуживание или его отсутствие, менее подвержен замерзанию, устанавливается в любом положении удовлетворительная производительность при глубоком цикле, непереносимость перезарядки и высоких температур, ограниченная доступность
Абсорбирующий стеклянный мат средний ярмарка низкий средней стоимости, незначительное обслуживание или его отсутствие, менее подвержен замерзанию, устанавливается в любом положении удовлетворительная производительность при глубоком цикле, непереносимость перезарядки и высоких температур, ограниченная доступность
Никель-кадмиевый
Герметичная спеченная плита высокий хорошо нет широкая доступность, отличные характеристики при низких и высоких температурах, не требует обслуживания доступен только в небольшой емкости, имеет высокую стоимость, страдает эффектом «памяти»
Затопленная карманная пластина высокий хорошо средний отличный глубокий цикл и низкие и высокие температуры, устойчивость к перезарядке ограниченная доступность, высокая стоимость, требуется добавление воды

Батареи — это компонент фотоэлектрической системы с самым низким сроком службы.

Эффекты старения — это результирующие изменения в поведении батареи. Эти изменения можно наблюдать как потерю емкости и повышение внутреннего сопротивления, что в конечном итоге означает сокращение срока службы батареи.

Эффекты старения классифицируются по: циклическим процессам (последствия зарядки и разрядки аккумулятора, например, увеличение внутреннего сопротивления) и календарным процессам (происходит, даже когда аккумулятор не используется, например, саморазряд)

Ниже описаны типичные проблемы батарей.


Сульфатион

Если свинцово-кислотный аккумулятор оставить в глубоко разряженном состоянии в течение длительного периода времени, он станет «сульфатированным». Часть серы в кислоте соединяется со свинцом из пластин с образованием сульфата свинца. Если периодически не доливать воду в батарею, часть пластин будет подвергаться воздействию воздуха, и этот процесс будет ускоряться.

Сульфат свинца покрывает пластины, поэтому электролит не может контактировать с ними. Даже добавление новой воды не устранит необратимую потерю емкости аккумулятора.


Древесина

Treeing — это короткое замыкание между положительной и отрицательной пластинами, вызванное несовпадением пластин и разделителей. Проблема обычно возникает из-за производственного брака, хотя еще одна причина — грубое обращение.


Моссинг

Моссинг — это скопление материала на элементах батареи. Циркулирующий электролит переносит мелкие частицы в верхнюю часть батареи, где они захватываются верхними частями элементов. Мохование вызывает короткое замыкание между отрицательными и положительными пластинами.Сильный мх вызывает короткое замыкание между пластинами элемента и лентой над ними.

Во избежание замораживания аккумулятор не следует подвергать длительной перезарядке или небрежному обращению.


Батареи содержат токсичные материалы, такие как свинец, кадмий, кислоты и пластмассы, которые могут нанести вред людям, животным и окружающей среде. Следовательно, их нельзя выбрасывать на свалки или сжигать, а следует обращаться с ними как с опасными отходами.

Во многих странах утилизация батарей для повторного использования материалов является обычной практикой.

-> Посетите раздел «Утилизация фотоэлектрических батарей», чтобы обсудить проблему и поделиться своим опытом.


Большая часть информации на этой вики-странице по батареям для солнечных систем взята из: Polar Power Inc

  1. ↑ Разработано во время заседания Группы по возобновляемым источникам энергии (RE GM) GIZ EnDev ET, июнь 2017 г.
  2. ↑ По материалам: презентации Fraunhoffer ISE, G.Bopp, InterSolar Munich 2017; Исследование продукта
  3. ↑ Джеймс П. Данлоп, Флоридский центр солнечной энергии для национальных лабораторий Сандиа: Батареи и контроль заряда в автономных фотоэлектрических системах.Основы и применение, 1997 г.
  4. ↑ Джеймс П. Данлоп, Флоридский центр солнечной энергии для национальных лабораторий Сандиа: Батареи и контроль заряда в автономных фотоэлектрических системах. Основы и применение, 1997 г.
График заряда аккумулятора

| Напряжение и удельный вес батареи 12 В

«Состояние заряда» (SOC) батареи — это показатель оставшейся энергии (в процентах). Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или блока батарей полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3. Отслеживайте ток, протекающий в батарее и выходящий из нее, с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных энергосистем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на AMZN

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи.Напряжения и удельный вес указаны для батарей на 6 или 12 вольт и батарей на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов, которые я мог найти, относительно их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые немного отличались друг от друга в отношении значений SOC.Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи приблизительные

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения аккумулятора — НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод — измерить удельный вес каждой ячейки в батарее.Однако для многих батарей это сложно или невозможно (например, батареи AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарее или банке батарей и выходящий из них, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна быть в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или в состоянии покоя).Это означает, что аккумулятор НЕ должен находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен быть в таком состоянии в течение часа или двух, прежде чем проводить измерение, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 до 24 часов.

Зависимость напряжения батареи от температуры

Примечание: Напряжения батареи зависят от температуры. Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем.листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник для ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала заполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем останавливаться после измерения.

Держите уровень заряда выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы батарейки должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC). Случайные провалы в желтом цвете могут не причинить вреда, но постоянные разряды до этого уровня значительно сократят срок службы батареи.Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на поддержание уровня заряда батарей не менее 50% или выше.

Это НЕ Зарядное Напряжение

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (которое будет выше и многоступенчатым). См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

«умное» зарядное устройство на 12 В с очень высоким рейтингом:
((Самое популярное зарядное устройство на amzn))

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

Загрузить полноразмерный PDF (Состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свой аккумулятор, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте.Но приведенная выше диаграмма дает общее представление о состоянии заряда.

(Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации)

Устранение сульфатирования при ремонте свинцово-кислотных аккумуляторов

ремонт свинцово-кислотных аккумуляторов

Большинство из вас согласятся, что разряженная батарея — это такие неудобные расходы. Это тоже довольно неприятно.

Кому нравится застревать в машине, которая не заводится посреди ниоткуда, молясь о том, чтобы какая-то добрая душа появилась, чтобы, возможно, помочь вам с некоторыми навыками запуска и тросами?

Вызов эвакуатора, замена аккумулятора и потеря времени могут обойтись очень дорого, особенно когда поломка становится повседневной.Навыки ремонта свинцово-кислотных аккумуляторов могут не решить вашу непосредственную проблему, но они устранят расходы на покупку новой батареи и помогут избежать поломок в будущем.

Более того, вы можете использовать свои навыки, чтобы начать прибыльный бизнес. И самое лучшее в восстановлении аккумулятора — это то, что весь процесс довольно простой и недорогой.

Если вы хотите узнать, как можно отремонтировать свинцово-кислотные батареи, необходимо сначала узнать, что заставляет батареи перестать работать должным образом.Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы вырабатывают электроэнергию с помощью свинцовых пластин, погруженных в серную кислоту. В результате реакции образуется электричество и другое соединение, называемое сульфатом свинца.

В новой или исправной батарее образующийся сульфат свинца обычно в процессе зарядки распадается на свинец и серную кислоту. Однако в устаревшей старой батарее или батарее, которая разряжалась в течение длительного времени, сульфат свинца кристаллизуется в твердую форму, а не превращается обратно в свинец и серную кислоту.

Кристаллический сульфат свинца покрывает свинцовые пластины и снижает производительность аккумулятора.Аккумулятор может дольше заряжаться или вырабатывать электроэнергию. Этот процесс известен как сульфатирование и является нормальным для свинцово-кислотных аккумуляторов. Сульфатион — главный убийца автомобильных аккумуляторов.

Сульфатирование обычно происходит в свинцово-кислотных аккумуляторах, которые недостаточно заряжены. Это обычное дело в аккумуляторах городских автомобилей с большим количеством аксессуаров, требующих постоянной нагрузки электричеством. Автомобили, движущиеся по городским дорогам, не едут быстро и в большинстве случаев попадают в пробки. В таких случаях двигатель обычно простаивает или работает на низкой скорости, что означает, что он не заряжает аккумулятор так, как должен.

[ВИДЕО] Как отремонтировать свинцово-кислотный аккумулятор

Проблема не только в автомобилях. Даже электрические инвалидные коляски часто страдают от сульфатации. Пользователи электрических инвалидных колясок часто не заряжают аккумулятор достаточно долго, чтобы обеспечить его полную зарядку. Свинцово-кислотному аккумулятору требуется не менее 14 часов зарядки для достижения полного насыщения, но вряд ли аккумуляторы для инвалидных колясок получают такой заряд.

Неудивительно, что батарейки для инвалидных колясок служат не более двух лет. Батареи для гольф-каров обычно служат дольше, чем батареи для инвалидных колясок, поскольку они полностью заряжаются за ночь и всякий раз, когда они не используются.

Многие проблемы с аккумулятором возникают из-за сульфатации. Это не только снижает емкость аккумулятора, но и приводит к увеличению времени перезарядки, создает высокие температуры во время работы аккумулятора и даже увеличивает степень коррозии внутри аккумулятора.

Часто сульфатирование можно обратить вспять и разряженную батарею снова вернуть к жизни. Этот процесс восстановления включает использование специального зарядного устройства, которое пропускает через батарею сильный ток, разрушая кристаллический слой сульфата свинца на свинец и серную кислоту.Сильный ток фактически очищает свинцовые пластины и восстанавливает зарядную емкость аккумулятора.

Некоторые компании продают антисульфатные устройства, которые предотвращают образование сульфата на клеммах аккумулятора. Этот тип технологии является скорее профилактическим, но не обращает вспять процесс, если он произошел внутри батареи. Что еще хуже, создание высокого тока может повредить аккумулятор и даже вызвать коррозию сети. Лучший способ восстановить батарею, на которую негативно повлияла сульфатация, — это восстановить ее до исходного состояния.

Итак, когда вы видите, что аккумулятор вашего автомобиля стал серым из-за сульфатации, первое, что вам следует подумать, — это не выбрасывать его, а узнать, как его восстановить. Ремонт свинцово-кислотных аккумуляторов — это не ракетостроение. Освоить мастерство и произвести ремонт может любой желающий.

Вы можете даже подумать о ремонте разряженных батарей и продаже их с целью получения прибыли, как только вы узнаете, как это делается. Вам потребуются лишь небольшие вложения, но отдача будет весьма значительной. Все, что вам нужно, это ремонтный комплект свинцово-кислотных аккумуляторов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.