Как удалить сульфатацию пластин в автомобильном аккумуляторе

Сульфатация — процесс покрытия пластин автомобильных аккумуляторов сернокислым свинцом. Из-за сульфатации АКБ быстро теряет емкость и заряд, становится непригодной. Причины и признаки этого явления, меры по устранению, профилактика — обо всем этом расскажет наша статья.

Что такое сульфатация?

При сульфатировании кристаллики сернокислого свинца препятствуют полному заряду аккумуляторной батареи и отдаче энергии. Электрические и химические показатели батареи снижаются. При своевременном обнаружении проблемы её легко предотвратить. В вот если затягивать с решением вопроса, можно «убить» АКБ.

Процесс покрытия электродов сернокислым свинцом таков:

• сначала увеличивается внутреннее сопротивление;
• кристаллики сернокислого свинца покрывают поверхность электродов;
• емкость батареи снижается.

Признаки сульфатации аккумулятора

Появление сульфата можно определить визуально. Нужно открыть капот автомобиля, осмотреть пластины. Если сульфатирование уже началось, плюсовые пластины будут коричневого цвета, на них появятся пятна белого цвета. Минусовые набухают и становятся светло-серыми, а на клеммах образуется коричневатый налет. Окисление пластин и появление на них кристалликов способствуют повышению степени сопротивления внутри аккумуляторной батареи.

Повышение сопротивления вызывает закипание электролита. Если долго не обращать на это внимания, АКБ скоро выйдет из строя и восстановить ее уже не получится. Сам сульфат является естественным блокиратором, поэтому проводить реакцию он не может. О ее запуске будет говорить значительное снижение емкости батареи. Процесс сульфатирования начался, если во время запуска мотора температура электролита резко повышается.

Другой признак возникновения этого вредного процесса — увеличение газовых выделений. Электролит поменяет цвет. Остановить сульфатирование можно только на начальной стадии, запустив процесс десульфатации. Необходимо полностью разрядить аккумулятор, а потом снова зарядить его.

Причины

Причин сульфатирования много. Ниже — некоторые из них:

1. Неполный заряд аккумулятора. Если он долгое время будет просто подзаряжаться, кислотная составляющая не перемешается, а это очень вредно для устройства. Начало возникновения процесса бывает непросто определить, поэтому аккумулятор нужно иногда проверять уравнительным зарядом.
2. При долгом хранении АКБ в разряженном виде также возникают свинцовые кристаллики. Со временем налет увеличивается, что в конечном итоге приводит к закупориванию пор активной массы. АКБ не стоит долго держать в разряженном виде.
3. Недостаточный уровень электролита. Если верхняя часть пластин не покрыта рабочей жидкостью, это скоро приведёт к сульфатированию.
4. Некоторые неопытные водители после обнаружения кристалликов свинца добавляют в банки кислоту. Так нельзя — это приводит к ускорению и усилению процесса.
5. Не рекомендуется использовать плотный электролит. Плотность рабочей жидкости не должна превышать 0,015 г/см.
6. Процесс распространения кристалликов свинца ускоряется при высокой температуре. Особенно это касается батареи, которая уже некоторое время стоит без дела. Все пораженные элементы отличаются пониженным напряжением и невысокой плотностью рабочей жидкости.

Покрытые свинцовым налетом отрицательные пластины приобретают слоистую структуру. Ее состав становится крупнозернистым, напоминающим песок. Это можно почувствовать, если потереть пораженную поверхность пальцами. Осматривать пластины нужно только после полной зарядки, так как в незаряженном виде они всегда немного сульфатированы.

Качественная пластина на ощупь упруга. Если по ней стукнуть предметом из металла, будет слышен металлический звук. Зараженная положительная пластина становится коричневой.

Сульфатация пластин аккумулятора: как устранить?

Сульфатация пластин аккумулятора может быть устранена лишь на первом этапе заражения. Действовать нужно так:

• АКБ необходимо протереть, потом долить в электролит воду, чтобы довести его уровень до нормы.
• Затем аккумулятор подключить к заряднику. Сила тока должна соответствовать восьмичасовому режиму. Силу тока уменьшаем, когда температура рабочей жидкости перейдет отметку в 43 градуса. Если сила тока в одном отдельном элементе меньше среднего значения по АКБ на 0,2 В, этот элемент снимаем и ремонтируем. Затем процесс можно продолжать.

Когда автомобильный АКБ заряжен до номинальной емкости, его нужно продолжить заряжать, пока плотность электролита будет постоянной при 4-х замерах, производимых с промежутком в 1 час. Потом аккумулятор разряжаем током шестичасового режима. Во время этого процесса снимаем показания со всех элементов по отдельности. Производить замеры нужно с определенной периодичностью:

• через 15 минут после начала разрядки;
• ежечасно до момента достижения одним из элементов напряжения 1,8 Вольт;
• опять через 15 минут;
• теперь контролируем напряжение на всех элементах в отдельности, фиксируя спад тока ниже 1,75 Вольт;
• когда основная часть элементов будет разряжена ниже 1,75 Вольт, процедуру можно считать завершенной.

Емкость АКБ должна быть номинальной. Если она будет меньше номинальной, процедуру придется возобновить до момента достижения напряжения в 1,0 Вольт. Затем заряжаем батарею.

Потом батарею опять разряжаем шестичасовым разрядом. Разряд должен продолжаться, пока емкость не станет номинальной. Если восстановить емкость не получается, значит, избавиться от сульфатирования элементов уже не удастся. АКБ придётся менять.

Как предотвратить сульфатацию аккумулятора?

Убрать сернокислый налет на элементах труднее, чем предотвратить процесс сульфатирования. Образование кристалликов, конечно, может быть остановлено описанным методом, но все же лучше не доводить АКБ до такого состояния. Чтобы сэкономить время и продлить срок работы батареи, необходимо проводить профилактику. Для этого батарею следует иногда полностью разряжать, потом опять заряжать. Не рекомендуется оставлять ее разряженной надолго.

Важно вовремя определить начало процесса кристаллизации элементов. Только тогда можно его остановить. А еще проще его не допускать, соблюдая простые правила использования аккумулятора и профилактики.

Аккумулятор — это химический источник электрического тока. В любом аккумуляторе происходит электрохимическая реакция, в результате которой химическая энергия превращается в электрическую. Реакция эта обратимая, поэтому все аккумуляторы можно заряжать и разряжать. Количество циклов разрядки-зарядки у разных видов накопителей различно, но все они предназначены для многократного использования.

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из пластин, погружённых в электролит — серную кислоту. Пластины изготовлены из чистого свинца. Именно эти аккумуляторы получили наибольшее распространение в качестве источника стартерного тока для современных автомобилей.

Особенности химических процессов

Разрядно-зарядный цикл свинцово-кислотного аккумулятора включает два противоположных электрохимических процесса:

Во время разряда происходит реакция сульфатации:

Pb + 2H2SO4 + PbO2 = 2PbSO4 + 2H2O

Во время заряда батареи происходит прямо противоположный процесс десульфатации, в результате которого сульфат свинца снова превращается в диоксид и серную кислоту. Но вся тонкость этого процесса состоит в том, что реакция десульфатации, происходящая в процессе зарядки аккумулятора, никогда не протекает до конца. Небольшая часть сульфата свинца сохраняется в неизменном виде и постепенно оседает на пластинах аккумулятора в виде белого налёта. Снятие сульфата с электрода происходит не полностью.

Причины старения аккумулятора

По сути, сульфатацию можно назвать процессом старения аккумуляторной батареи. Она является естественной, и полностью её устранить невозможно. Постепенно белые отложения сульфата свинца полностью перекрывают доступ электролита к свинцовым пластинам. Ёмкость очень сильно снижается. Пусковой ток полностью исчезает. Прибор перестаёт работать. Зарядить его становится невозможным. Процесс старения аккумулятора может быть значительно растянут по времени и полная сульфатация может произойти через 5−7 лет использования устройства. Но иногда в результате неправильной эксплуатации сульфатация наступает очень быстро.

Причиной преждевременного старения аккумуляторной батареи может быть:

• Длительный период простаивания автомобиля без эксплуатации.
• Редкие зарядки аккумулятора от сети. В результате резко снижается процесс естественной десульфатации.
• Долгое хранение батареи в состоянии полного разряжения.
• Частые «переедания электричества». Когда аккумулятор находится включенным в сеть в течение очень длительного времени.
• В результате так называемого «городского стиля» езды. Когда в результате стояния в пробках приходиться постоянно останавливаться, глушить мотор и затем снова его запускать.
• Жёсткие условия эксплуатации. Температура окружающего воздуха чрезмерно высокая, выше плюс сорока градусов. Или, наоборот, слишком низкая, ниже минус сорока.

Десульфатация своими руками

Естественный процесс десульфатации запустить невозможно. Из этого тупика существует два выхода:

• Не мучиться, выкинуть вышедшую из строя батарею и купить новую.
• Попытаться провести искусственную десульфатацию — для этого можно сделать десульфатор своими руками.

Различают два вида десульфатации:

• Электрическая. Десульфатация аккумулятора зарядным устройством. Посредством специальных электроприборов, которые подают на аккумуляторную батарею токи разной величины и в разных режимах.
• Химическая. В основе этого метода лежит способность сульфата свинца вступать в химическую реакцию со щелочными растворами.

Как сделать мультизарядку

Осуществляется мультизарядка с помощью автомобильного зарядного устройства или специальной приставки. Перед началом в батарею заливается новый электролит. Это позволит чуть оживить мёртвую батарею. Суть метода состоит в многократной подаче на контакты аккумулятора тока малой величины с кратковременными промежутками. Величина тока составляет приблизительно одну десятую долю от ёмкости батареи. Снять показание тока можно с помощью зарядного устройства «Вымпел 55».

Весь цикл последовательно разбивается на шесть-девять серий зарядов. После каждой такой зарядки напряжения на клемах увеличивается и аккумулятор перестаёт заряжаться. Во время паузы электрический потенциал выравнивается, что приводит к уменьшению напряжения батареи. К концу цикла электролит начинает приобретать необходимую плотность. Батарея начинает, хоть как-то заряжаться.

Обратная зарядка

Для работы необходим ток силой 60−100А и напряжением около 20−30 В. Для этого понадобится мощный источник тока, например, сварочный трансформатор. Прибор отсоединяется от автомобильной сети и вынимается из машины. Ставиться на ровную поверхность и у него выкручиваются пробки. Источник тока присоединяется по обратной схеме. То есть, плюс присоединяется к минусу и наоборот минус к плюсу. Ток подаётся в течение 30−40 минут.

Во время подачи тока произойдёт закипание электролита, что является необходимым условием для очистки пластин от сульфата свинца. Как следствие произойдёт не только очистка пластин, но и смена полярности самого аккумулятора. Отныне и до конца своих дней у аккумуляторной батареи плюс будет минусом, а минус станет плюсом.

Через 40 минут такого радикального воздействия остатки не выкипевшего электролита нужно убрать, то есть слить. С помощью горячей воды осуществляют промывку внутреннего пространства аккумулятора, с целью удалить выделившийся в раствор, в виде осадка, сульфат свинца. Заливается новый электролит и аккумулятор ставится на штатную зарядку. Только теперь нужно обязательно соблюдать обратную полярность.

Обработка пищевой содой

Для работы необходима пачка пищевой соды, дистиллированная вода и зарядное устройство.

Аккумуляторную батарею извлекают из машины, устанавливают на ровную поверхность и откручивают пробки. После чего выливают остатки старого электролита.

Сделать раствор для сульфитации. Раствор для десульфатации готовят исходя из следующего соотношения: 1 столовая ложка пищевой соды на 100 мл. дистиллированной воды. Раствор доводят до кипения и после этого заливают в аккумуляторную батарею приблизительно на час. После этого батарею промывают горячей водой. Лучше промыть несколько раз подряд.

Восстановление аккумуляторной батареи таким способом занимает как минимум десять суток. В самом начале батарею заряжают в течение суток током 10А, напряжением 15 В. Затем в оставшиеся девять дней, время зарядки сокращают до шести часов.

И каждый раз, перед началом зарядки проводят манипуляцию по обработке горячим раствором соды.

Применение трилона-Б

Десульфататор трилон-Б, или аммиачный раствор этилендиаминтетрауксуноксилого натрия — специальное средство для очистки аккумуляторных пластин от сульфата свинца. Свободно продаётся в специализированных автомагазинах. Для его применения аккумуляторную батарею необходимо сначала зарядить. Это автоматически исключает из обработки с помощью этого метода, те батареи, которые уже невозможно зарядить.

После зарядки из батареи сливают электролит и вместо него заливают трилон-Б. Сигналом окончания обработки является прекращение обильного газовыделения и образования пузырьков в жидкости. В заключение батарею промывают несколько раз горячей дистиллированной водой и заполняют новым электролитом, а потом ставят на штатную зарядку.

Возможные затруднения

Необходимо понимать что десульфатация возможна далеко не во всех типах аккумуляторов:

• Необслуживаемые аккумуляторы. К этому типу относятся, например, гелевые аккумуляторы. В таких аккумуляторах замена электролита технически невозможна. Необслуживаемый аккумулятор имеет неразборный корпус. Большое количество пластин, которые очень плотно упакованы в специальные ячейки. Кроме того, каждая электродная пластина заключена в специальный пластиковый сепаратор. Это приводит к тому, что в подобное устройство невозможно залить посторонние жидкости для очистки. Как и невозможно произвести промывание с целью смыть осадок сульфата из батареи.
• Кальциевые аккумуляторы. Свинец отличаются повышенной мягкостью, что часто приводит к механическим повреждениям аккумуляторных пластин. В целях повышения прочности пластины могут легировать кальцием. Функция кальция: кроме прочности кальций положительно влияет на выкипание воды из электролита и саморазряд батареи, сводя эти неприятные явления к минимуму. Обратной стороной кальциевых аккумуляторов является то, что на пластинах в результате сульфатации осаждается более прочный и химически стойкий сульфат кальция. Это вещество практически не поддаётся процессу разложения на первоэлементы, кальций и серную кислоту, под воздействием щелочей или с помощью, воздействия электрического тока. В результате десульфатация кальциевых аккумуляторов технически невозможна.

Профилактические меры

Для того чтобы предотвратить возникновение такого неприятного явления, как ранняя сульфатация, необходимо придерживаться нескольких несложных правил эксплуатации автомобильного аккумулятора:

• Контролировать уровень электролита в аккумуляторе, не допуская его чрезмерного испарения.
• Как можно чаще проверять, с помощью ареометра, плотность электролита.
• Не оставлять аккумулятор в неработающем автомобиле в течение длительного времени в случае крайне низкой температуры окружающего воздуха. Зимой, при температуре за бортом, минус сорок, аккумулятор на ночь лучше забирать домой. Если, конечно, машина не храниться в тёплом гараже.
• При зарядке, максимальное значение тока не может превышать 1/10 ёмкости аккумулятора.

Многие вспоминают о своем аккумуляторе только, когда автомобиль отказывается заводиться. В общем, нормальная ситуация. Ведь благодаря различным добавкам в свинец современные аккумуляторы стали значительно менее требовательными к обслуживанию. На них значительно реже нужно следить за уровнем электролита и подливать дистиллированной воды. Но АКБ по-прежнему требует ухода в плане поддержания ее в заряженном состоянии. Постоянная эксплуатация батареи в недозаряженном состоянии приводит к сульфатации пластин и потере ёмкости. Почему это происходит и как с этим бороться, поговорим в настоящей статье.

Что такое сульфатация и её причины?

Сульфатация пластин аккумулятора – это оседание на поверхности пластины слоя сульфата свинца. При разряде аккумуляторной батареи в ней протекает химический процесс, который описывается следующей реакцией:

Иначе говоря, свинцовые пластины вступают во взаимодействие с соседними пластинами, покрытыми оксидом свинца при участии серной кислоты. Продуктами реакции становятся воды и сульфат свинца. В процессе заряда аккумулятора эта химическая реакция протекает в обратном направлении. Этой реакцией объясняется и изменение плотности электролита. При разрядке она падает, а при зарядке растет.

В процессе заряда реакция проходит в обратном направлении, но не до конца. Часть PbSO₄ так и остается на пластинах. Это вещество уменьшает поверхность активной массы, которая принимает участие в химической реакции. А поскольку образующийся сульфат свинца является плохим проводником электрического тока, то снижается эффективность заряда и постепенно уменьшается ёмкость АКБ.

В связи с вышесказанным можно назвать основные причины сульфатации пластин аккумулятора:

• Длительные простои автомобиля;
• Хранение аккумулятора в разряженном состоянии;
• Короткие поездки и частый запуск двигателя (городской цикл);
• Отсутствие периодической зарядки сетевым ЗУ;
• Глубокие разряды АКБ.

Нужно сказать, что в аккумуляторной батарее сам по себе происходит процесс сульфатации пластин. Как уже говорилось, в процессе разряда образуется тонкокристаллический PbSO4. Он растворяется при заряде, то есть происходит десульфатация. В результате вышеописанной неправильной эксплуатации образуется крупнокристаллический PbSO4, блокирующий активную массу электродов. Сульфатированные пластины можно определить по белому налету на поверхности.

Сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация пластин аккумулятора

Как проводится десульфатация?

При подготовке статьи я прочитал ряд методов, которые рекомендуют автовладельцы на основе своих изысканий. Вообще, от десульфатации можно избавиться двумя основными способами:

• С помощью химикатов;
• Используя электрический ток.

Что касается десульфатации автомобильного аккумулятора при помощи электрического тока, то здесь есть несколько вариантов. На различных форумах умельцы предлагают схемы своих устройств для десульфатации аккумулятора с использованием импульсного тока с высокой амплитудой. В результате такого воздействия возбуждаются электроны на поверхности пластины, и с неё сбивается осадок сульфата свинца. Для рядового автолюбителя такой метод десульфатации автомобильного аккумулятора может оказаться сложным, поскольку нужно иметь хотя бы элементарные знания в области электротехники.

К тому же, по отзывам самих же авторов этого метода, он не всегда приводит к положительному результату. Были случаи, когда в результате проведенных мероприятий ёмкость АКБ не только не увеличивалась, но ещё и снижалась. Это объясняется тем, что при воздействии импульсным током разрушается не только сульфат свинца, но и активная масса самих пластин.

Поэтому нашим читателям без соответствующего опыта такой метод десульфатации аккумулятора мы рекомендовать не можем. Какие ещё есть варианты?

Большинству владельцев батарей подойдет метод десульфатации автомобильного аккумулятора посредством многократной зарядки. Это безопасный способ, который не требует специальных навыков. Вам потребуется только зарядного устройства, ареометр и наличие большого количества времени.

Для начала измерьте плотность электролита во всех банках, чтобы потом сравнить значения после проведения десульфатации аккумулятора. Нужно подключить «крокодилы» зарядного устройства к выводам аккумулятора соответствующей полярности. Как определить полярность аккумулятора автомобиля, вы можете прочитать в статье по указанной ссылке. Устанавливаем ток на значение, составляющее 0,04 от номинальной ёмкости батареи. То есть, для распространенных моделей ёмкостью 60 А-ч это составит 2,4 ампера. Напряжение устанавливается 14 вольт. В таком режиме зарядка ведется 8 часов. Затем делается пауза на 12─14 часов.

Перерыв необходим для того, чтобы прошла компенсация потенциала на поверхности пластин и внутри активной массы. В этот момент электролит большей плотности проходит между пластинами и выравнивается концентрация. Затем после перерыва снова следует цикл зарядки. И так 3─5 раз. После этого измеряете плотность электролита. Она должна вырасти, а сульфатация пластин уменьшится.

Далее аккумулятор оставляется на зарядке 10─14 дней. После этого проверяете плотность. Дистиллированная вода за счет растворения сульфата свинца должна была превратиться в электролит небольшой концентрации. Его сливаете и снова заливаете дистиллированную воду. Оставляете аккумулятор еще на 10─14 дней. Снова измеряете концентрацию. Если она изменилась незначительно, то процесс десульфатации аккумулятора прекращаете. После этого заливаете электролит и заряжаете аккумулятор по стандартной методике.
Стоит сказать, что сульфатацию проще предотвратить, чем потом заниматься десульфатацией. Что же для этого нужно?

Как уменьшить сульфатацию?

Сразу стоит сказать, что избежать сульфатации невозможно. Это естественный процесс, протекающий в свинцово-кислотной аккумуляторной батарее. По статистике около 70 процентов аккумуляторов заканчивают срок службы в результате сульфатации и потери ёмкости. Но сульфатацию можно свести к минимуму, если соблюдать следующие правила:

• Не храните аккумулятор в разряженном состоянии;
• Регулярно контролируйте уровень электролита. Не допускайте эксплуатации аккумулятора с оголенными пластинами;
• Не допускайте эксплуатации батареи при температурах выше 50 градусов Цельсия;
• Периодически (а после зарядки всегда) проверяйте плотность электролита, если это позволяет конструкция. В необслуживаемых автомобильных аккумуляторах этого сделать не получиться;
• Старайтесь не держать автомобиль в простое длительное время. А если это невозможно, то снимите АКБ, зарядите и храните отдельно;
• Регулярно проводите контрольно-тренировочный цикл для аккумулятора.

Аккумулятор, как и любое другое техническое устройство, требует периодического осмотра и профилактики. Если выполнять все требования по эксплуатации, срок службы АКБ можно довести до 6─7 лет вместо стандартных двух-трёх.

Опрос

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваше мнение о десульфатации свинцово-кислотного аккумулятора, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию