Зарядку аккумуляторных автомобильных батарей нередко ведут асимметричным током, обеспечивая соотношение зарядной и разрядной составляющих 10:1 при отношении продолжительностей действия этих составляющих 1:2 соответственно. При таком способе зарядки нередко восстанавливаются засульфатированые батареи, да и для профилактической обработки исправных батарей он весьма полезен.
Указанные соотношения зарядного и разрядного токов обеспечивает самодельное зарядное устройство, схема которого приведена ниже.
Нажмите на рисунок для просмотра.
Десульфатирующее зарядное устройство рассчитано на 12 вольтовые аккумуляторные батареи. Зарядный ток в импульсе достигает 5 А, разрядный - 0,5 А. О том как увеличить возможности этого зарядного устройства будет рассказано чуть позже.
В зарядном устройстве используется трансформатор мощностью не менее 150 W. Переменное напряжение на вторичной обмотке этого трансформатора должно быть не ниже 21-25 вольт! Выпрямительный диод (VD1) рассчитан на ток от 5 и более ампер и лучше если он будет установлен на радиатор.
Стабилитроны VD2 и VD3 с напряжением стабилизации около 8-9 вольт и желательно большей мощности. Транзисторы VT1 и VT2 КТ825 или близкие по параметрам. Их нужно установить на радиаторы. Для транзистора VT2 радиатор должен быть площадью не менее 200 см 2 !
Резистор R1- не менее 2Wt, резистор R3 может быть проволочным, а резистор R4 -ОБЯЗАТЕЛЬНО ДОЛЖЕН БЫТЬ ИЗГОТОВЛЕН ИЗ ПРОВОЛОКИ С ВЫСОКИМ УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ!!! Переменный резистор может быть любым, оказавшимся под рукой.
Вовремя зарядки, ток протекает через резистор R4 как во время зарядного импульса, так и разрядного. Поэтому нужно учитывать, что суммарный ток от зарядного устройства примерно на 10% превышает ток зарядки. На это значение нужно уменьшать показания амперметра РА 1, стрелка которого будет фиксировать около одной трети от амплитуды импульса суммарного тока (т. е. 1,8 А). При номинальном зарядном токе напряжение на аккумуляторной батарее изменяется в пределах 13...15 вольт.
Продолжительность зарядки аккумуляторной батареи зависит от ее емкости, степени разряженности и глубины сульфатации пластин. Для исправной батареи примерное время зарядки можно определить, если разделить ее начальную емкость на значение среднего зарядного тока. Полностью разряженная батарея емкостью 55 А.Ч. должна заряжаться примерно 35 ч, а засульфатированая - 70-80 часов и более, в зависимости от степени сульфатации.
Срок эксплуатации аккумуляторной батареи напрямую зависит от величины отложений сернокислого свинца на поверхности пластин. является неизбежным процессом во время работы АКБ, но с этим явлением можно не только бороться, но и значительно уменьшить толщину этого диэлектрика.
Содрежание
Что такое десульфатация АКБ и для чего её делают
Десульфатацией принято называть работу, направленную на очищение пластин аккумулятора от сульфата свинца. После очищения пластин будет значительно увеличена емкости батареи.
Восстановление проводимости пластин позволит добиться уверенного запуска автомобиля при любой температуре окружающего воздуха, а срок эксплуатации батареи значительно увеличится. Выполнить разрушение плёнки из сернокислого свинца можно самостоятельно в домашних условиях.
Методы десульфатация аккумулятора
Существует большое количество различных методик восстановления емкости аккумулятора, но наиболее часто для этой цели применяется электрический ток или химические реагенты. Простым вариантом очищения пластин от сернокислой плёнки является использования зарядного электрического тока. Для проведения работы потребуется приобрести или изготовить самостоятельно устройство, позволяющее регулировать напряжение и силу тока.
Для химического метода не нужно использовать какие-либо устройства или механизмы, но для выполнения очистки этим способом необходимо будет выполнить большее количество операций.
С помощью зарядного устройства
С помощью зарядного устройства очистить пластины от сернокислого свинца можно двумя способами:
- К аккумулятору подключается зарядное устройство. Ток заряда должен составлять 0,04% от номинальной ёмкости АКБ. Напряжение выставляется до отметки 14 В при зарядке обычной АКБ и до 16В - при восстановлении кальциевой батареи. Продолжительность процедуры должна составить около 8 часов, после чего необходимо сделать паузу 12 – 14 часов. После перерыва следует снова повторить цикл зарядки с теми же показателями силы тока и напряжения. Таким образом, для эффективной очистки свинцовых пластин потребуется провести 4 – 5 полных цикла.
- Второй вариант восстановления ёмкости можно осуществить только на обслуживаемом аккумуляторе. Для проведения процесса очистки пластин от сернокислого свинца необходимо:
- Зарядить АКБ током равным 10% от её ёмкости.
- Слить электролит.
- Залить дистиллированную воду.
- Заряжать батарею в течение 10 дней. Во время зарядки следует экспериментально установить напряжение, при котором процесс газообразования практически не образуется.
- По истечении 10 – дневного срока электролит сливается и в аккумулятор снова наполняется чистой дистиллированной водой.
- АКБ снова заряжается в течение 10 дней.
- По окончании цикла вода сливается, и батарея наполняется новым электролитом.
После заливки электролита, аккумулятор снова заряжается током в 10% от ёмкости и напряжением 14 В. Такой режим восстановления батареи будет особенно эффективен, если циклы зарядки АКБ с чистой водой будут повторятся до тех пор, пока по истечение 10 – дневного срока её плотность не будет увеличиваться.
Десульфатация батареи своими руками
Не менее эффективным способом очистки от сернокислого свинца является промывка банок химически активными веществами. Как известно, кислотные соединения вступают в реакцию с щёлочью, поэтому для проведения десульфатации своими руками с использованием химии потребуется приобрести подходящий реагент. С задачей расщепления сернокислого налёта поможет справиться пищевая сода. Для проведения процедуры необходимо:
- Слить электролит с АКБ.
- Растворить щёлочь в дистиллированной воде в соотношении 1 к 3.
- Нагреть смесь до кипения.
- Залить горячий щелочной раствор в банки аккумулятора на 30 – 40 минут.
- Слить щелочной раствор.
- Промыть аккумулятор не менее 3 раз чистой горячей водой.
- Залить электролит в банки.
Если процедура химической десульфатации пластин выполнялась аккуратно, то ёмкость АКБ существенно увеличится. Ее можно будет использовать продолжительное время, пока на пластинах снова не образуется налет.
Какое выбрать устройство с десульфатацией
Несмотря на то, что процесс десульфатации можно осуществить с помощью простого зарядника, большей эффективности, при меньших временных затратах, можно достичь, если использовать специальные ЗУ. Наиболее качественными зарядными устройствами, оснащёнными функцией десульфатации являются:
- «Вымпел 55» - относительно недорогое ЗУ оснащённое, которое имеет встроенные программы зарядки различных АКБ, а также функцией десульфатации аккумуляторных пластин.
- «Полюс-912Т» - устройство также оснащено циклической программой, которая позволит легко восстанавливать старые, покрытые оксидной плёнкой, аккумуляторы. Устройство идеально подходит для десульфатации необслуживаемых батарей, ведь весь процесс восстановления пластин осуществляется в автоматическом режиме.
- «OptiMate PRO 8» - профессиональная зарядная станция с функцией восстановления аккумуляторов. Позволяет одновременно заряжать до 8 аккумуляторных батарей напряжением 6 или 12 вольт. Устройство может быть эффективно использовано для зарядки не только автомобильных АКБ, но и для восстановления заряда стационарных устройств большой мощности работающих в системах бесперебойного питания.
Кроме использования заводских моделей зарядных устройств, оснащённых функцией десульфатации, можно изготовить самодельное ЗУ из трансформатора, реле сигналов поворота и мощной 12 – вольтовой лампочки. Такая моргалка для десульфатации будет не менее эффективной, а стоимость изготовления – минимальной.
С проблемой рано или поздно приходится столкнуться каждому водителю. Когда появились первые признаки сульфатации, можно пустить все на самотек и ждать, пока батареи придет конец, после чего заменить ее на новую, либо попытаться своими действиями продлить ее срок жизни. Существует несколько способов как это сделать, путем десульфатации пластин аккумулятора, поддерживая его жизнедеятельность. В рамках данной статьи рассмотрим, что представляет собой процесс десульфатации, как его проводить, и какие результаты подобных работ.
Оглавление:Что такое десульфатация аккумулятора автомобиля
Под понятием десульфатации рассматриваются работы по очистке пластин аккумуляторной батареи от накопившегося на них сульфата свинца. Подобные работы выполняются за счет проведения специальных циклов заряда и разряда.
Как можно помнить из определения сульфатации пластин, подобная проблема возникает при обычной работе автомобильного аккумулятора. Со временем, рабочая плоскость положительных и отрицательных пластин уменьшается, поскольку на них налипает сульфат свинца. При этом понижается и плотность электролита, вплоть до 1,05-1,07 г/см 3 , что критически мало для нормальной работы батареи.
Если пластины аккумулятора покрылись сульфатом свинца, их нужно очистить, чтобы батарея продолжила работать максимально эффективно. Для очистки пластин следует применять специальное зарядное устройство, при помощи которого и выполняется десульфатация.
Обратите внимание: Если специального устройства для десульфатации пластин не имеется в наличии, можно использовать обычный «зарядник», выполнив описанные ниже специальные циклы зарядки и разрядки. Эффект будет хуже, но все равно пластины частично очистятся от осевшего сульфата свинца.
Десульфатация подразумевает выполнение циклов заряда и разряда аккумулятора по специальной технологии. Рассмотрим ниже подробнее, как это делается.
Какие аккумуляторы поддаются десульфатации
Чтобы выполнить десульфатацию аккумулятора, нужно, чтобы он соответствовал ряду критериев. Не всегда, когда аккумуляторная батарея выходит из строя, это говорит о том, что ее пластины подверглись сульфатации. Подобное может происходить, в том числе, по причине разрушения пластин или замыкания банок. То есть, перед тем как начинать процесс десульфатации аккумулятора, следует убедиться, что:
- На корпусе батареи отсутствуют механические повреждения, то есть, она не вышла из строя в результате падения или удара;
- Имеет место быть налет белого цвета на пластинах аккумуляторной батареи. Это можно проверить, если выкрутить пробки;
- Проверка емкости аккумулятора показывает, что она находится на уровне около 30-40%;
- При попытке заряжать аккумулятор, он берет заряд, но при этом быстро разряжается. Кроме того, он быстро нагревается и может закипать при зарядке.
Если причина неисправности аккумулятора кроется действительно в сульфатации его пластин, можно переходить к процессу десульфатации.
Десульфатация пластин специальным зарядным устройством
В продаже можно найти специальные зарядные станции, предназначенные для десульфатации автомобильного аккумулятора. Они работают в требуемом режиме разряд-заряд и справляются эффективно с задачей очистки пластин от сульфата свинца.
Обратите внимание: Стоимость зарядной станции, предназначенной для десульфатации пластин аккумулятора, довольно значительная. За цену одной такой станции можно приобрести 3-4 новых аккумулятора. Соответственно обладать такой станцией для «домашнего использования» экономически невыгодно.
Имея специальную зарядную станцию, провести работы по десульфатации пластин очень просто. Для этого достаточно взять аккумулятор, подсоединить к нему зарядную станцию и включить процесс десульфатации, после чего устройство все сделает автоматически.
Обратите внимание: Процесс десульфатации при помощи специального зарядного устройства длится несколько дней.
Работает подобная зарядная станция очень просто. Подается напряжение для заряда, а через некоторое время начинается разряд. Чаще всего зарядный и разрядный ток идут в соотношении 10 к 1, то есть, если на заряд подается ток 2 Ампера, то на разряд 0,2 Ампера.
Когда работы будут завершены, при помощи индикации зарядная станция покажет, насколько удалось восстановить емкость аккумуляторной батареи, если на ней имеются соответствующие индикаторы или дисплей.
Десульфатация пластин обычным зарядным устройством
Как отмечалось выше, выполнить работы по десульфатации пластин аккумулятора можно при помощи обычного зарядного устройства. Но работа в данном случае будет значительно более сложной и потребует регулярного вмешательства в процесс.
Рассматриваться процесс десульфатации будем для аккумулятора, который имеет напряжение на клеммах на уровне в 8 Вольт, а плотность электролита порядка 1,07 г/см 3 . Подобный аккумулятор при обычной зарядке начинает кипеть примерно через 15 минут, при этом не получая напряжение.
Выполняется десульфатация при помощи обычного зарядного устройства следующим образом:
Подобные процедуры следует проводить до тех пор, пока плотность батареи не приблизится к идеальной – 1,27 г/см 3 . Подобные работы позволят очистить пластины аккумуляторной батареи на 80-90%. Обратите внимание, что в зависимости от сложности ситуации, работы могут занять вплоть до двух недель.
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.
Разрядно-зарядный цикл свинцово-кислотного аккумулятора включает два противоположных электрохимических процесса:
Во время разряда происходит реакция сульфатации:
Pb + 2H2SO4 + PbO2 = 2PbSO4 + 2H2O
Прибор для десульфатации аккумулятора своими руками: схема
Суть процесса состоит в том, что чистый свинец пластины вступает в химическую реакцию с серной кислотой, находящейся в составе электролита, и превращается в результате этой реакции в четырёхвалентный диоксид. Диоксид свинца является очень прочным химическим соединением. Он покрывает защитной плёнкой свинцовую пластину и вступает в реакцию с серной кислотой электролита. В результате образуется сульфат свинца. Этот сульфат имеет вид белого налёта на свинцовых пластинах батареи.
Во время 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:
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.
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.
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:
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.
Рисунки печатных плат десульфатирующего показаны ниже. Если требуется - их в формате Lay.
Модуль контроля напряжения
Для более стабильной работы автомата поставил маленький кулер от процессора, что вполне оправдало себя. Теперь температура стабильная, а значит и параметры заряда практически не меняются от нагрева.
При выборе схемы хотелось сделать полный автомат и обязательно с десульфатацией, чтобы заряжал асиметричным током. Данный зарядный автомат работает стабильно, испытывал 3 недели в непрерывном цикле. Функция десульфации тоже работает исправно - вылечил один аккумулятор, который начал брать ток и держать ёмкость.
Микросхема 554СА3 здесь работает стабильно, особенно если грамотно и чётко настроить. При проектировании устройства учтите, что тепла эта микросхема не любит, её нужно устанавливать в том месте, где тепло не доходит. Желательно внизу и подальше от греющихся резисторов.
Корпус десульфатирующего ЗУ можно использовать металлический, а можно и из прочной пластмассы. Естественно надо предусмотреть отверстия для вентиляции.
