Записки Юного Аккумуляторщика.Ч.6. Сульфатация (сульфатирование) и десульфатация.
Категорически всех приветствую!
На сегодня - достаточно интересная тема, ей я решил уделить отдельный пост. Информации будет достаточно много, надеюсь, что будет информативно.
Думаю, что многие сталкивались с тем, что даже после заряда АКБ - его хватает ненадолго ("магнитола высаживает за пару минут", "заряжал - заряжал, но машина простояла ночь и утром не смог завестись" и др.). Одна из причин - сульфатация свинцовых пластин в аккумуляторе. Разберем подробнее - что это такое и как это исправить.
Сульфати́рование (сульфата́ция) (лат. sulfur) — реакции присоединения серной кислоты по двойной связи по правилу Марковникова с образованием сложных эфиров серной кислоты — алкилсульфатов ROSO2OH ( определение взято из Википедии).
Если просто - АКБ разряжен, плотность электролита упала и критически близка к плотности воды. Кристаллы сульфата оседают на рабочей поверхности свинцовой пластины, тем самым уменьшая ее рабочую поверхность. Вследствие этого снижается заявленная емкость батареи (Ah) и начинают падать ресурс и надежда на прослушивание музыки при заглушенном двигателе.
Как это выглядит (верхний ряд - норма, нижний ряд - сульфатирование):
Как это выглядит невооруженным глазом:
Непосредственно при открытии банки:
Ну и при увеличении.
Это нормально
А это нет:
Как этого избежать? Лучше понять по причинам:
1)Полный разряд батареи - сульфатация. Если АКБ хранится и не используется - его нужно зарядить и хранить в заряженном виде.
2)Хронический недозаряд батареи - сульфатация. К этому приводит неисправность генератора, электрики. Их нужно исправлять и периодически полноценно заряжать АКБ. Как уже писали - 14,4В с генератора не всегда достаточно для нормального заряда.
Прежде чем перейдем к процессу десульфатации - уже как ПО ТРАДИЦИИ вернемся к теме "ПОЧЕМУ НЕ НУЖНО ДОЛИВАТЬ ЭЛЕКТРОЛИТ(только дист.воду)".
Объясню без картинок.
Итак, завод - изготовитель при создании аккумулятора УЖЕ залил в него ЭЛЕКТРОЛИТ. Соответственно, если вы не выливали всю жидкость из банок и не промывали там все Керхером:) - то заливать электролит нельзя.
Собственно, процесс.
АКБ разрядился - сульфат осел на пластинах. Плотность упала, стало больше воды. При заряде/десульфатации сульфат растворяется в воде и плотность повышается (завод может залить как 1,25, так и 1,35 - с этим нужно смириться, мы такое встречали, так как и новые АКБ нам привозят на реализацию).
Что бывает в случае, когда вы доливаете электролит - вы повышаете плотность. Если АКБ не заряжался, а в банки долили электролит и таким способом подняли плотность - "все збс,ок" думаете вы. Но при заряде, когда сульфат от пластин "отпадет" и растворится в жидкости - плотность поднимется еще выше, что чревато убийством пластин таким кол - вом серы. После вы можете наблюдать мутный или даже черный электролит - это осыпание активной массы на пластинах. Этот процесс необратим. Надеюсь, доступно написал. Не хотелось бы снова возвращаться к этой теме.
Продолжаем. Процесс десульфатации, как продлить жизнь АКБ и что же делать дальше.
Десульфатация - процесс обратный сульфатации. Нам нужно очистить пластины АКБ от сульфата и вернуть серу обратно в электролит.
Сразу говорю, что это не всегда просто и в ряде случаев невозможно. При глубокой сульфатации шансы низки. Я слышал от других и видел в комментариях про некий "Трилон-Б". Мы им не пользуемся, я его лично не встречал и с ним не работал, так что не могу сказать помогает этот способ или нет. Могу лишь предостеречь - подобные присадки могут как помочь, так и навредить.
Что делаем мы.
1) Использование специального оборудования с режимом десульфатации. Фото уже было, но добавлю еще раз. Один из примеров - :
При определенной настройке он сам за несколько циклов может сделать все, что нужно.
Один из принципов работы - КТЦ (Контрольно-тренировочный цикл). Полный разряд-полный заряд-полный разряд- полный заряд... Либо настройка десульфатации. К примеру, 6 секунд разряжает, 6 секунд заряжает, ... После - полный заряд. Точная настройка циклов и сам процесс лучше регулировать через подключение к ПК или планшету через специальную программу.
2)Есть и другие умные ЗУ.
Хочу отметить ЗУ "Автоэлектрика" (именно такое, как на фото(фото не мое, как уже поняли - из меня так себе фотограф)
У данного ЗУ есть один существенный недостаток. Максимальный ток, который я могу выставить - 10А. То есть, для АКБ емкостью свыше 100Ач я его использовать не могу и не хочу (пусть там и написано до 210Ач). Во всем остальном - мне очень нравится. И у него есть один очень интересный режим, который не замечен на других моделях ЗУ этой фирмы. При режиме "Auto" он заряжает током 2А, но после половины пути заряда мы начинаем замечать, что заряжать он начинает импульсами. То есть 2 секунды 2А, потом опускается до 0А, потом снова 2А и т.д. Именно импульсами мы и можем сбивать сульфат с пластин). Можно вручную выставлять напряжение(максимум 16В) и ток. Удобные клавиши (крутящиеся регуляторы как на фото ниже не очень удобны).
И раз уж пошла жара, покажу другие приборы(не все).
Разрядник я уже показывал ранее(он только разряжает, с его помощью делаем контрольный разряд)ПЭЭС:только путем контрольного разряда мы можем узнать достаточно точную остаточную емкость акб, экспресс-приборы могут показать только приблизительно с погрешностью до 10Ач)
Еще одна "Автоэлектрика"
Недавно приобрели "Вымпел"ы -57
Работают хорошо, выше ожиданий, результаты отличные. Но не очень мне нравятся, какие - то хлипкие, крокодилы долго не проживут и не нравится,что нет кнопки "выкл/вкл". Если забудусь и задену "железку" клеммами - будет КЗ. Только если из сети выключать сразу.
Что - то я увлекся оборудованием.
ПЭЭС2: Насчет десульфатации - используем только приборы и циклы. Это может занять от 2х дней до недели. Для акб с жидким электролитом - одни. Для геля - другие. Про другие эксперименты - промолчу. Мы работаем на результат, так что особых экспериментов на "авось" стараемся не делать. Но, если вдруг, кого-то заинтересует эта тема - у нас есть возможность, ресурсы, время (пока лето) и тонны "подопытных АКБ" на это. Пишите, посмотрим что получится.
ПЭЭС2: на самом деле, как вы уже заметили, большинство постов про АКБ с жидким электролитом, соответственно, с ними мы чаще и работаем (чаще, но не всегда, гелевые тоже хорошо идут). Есть определенная статистика, по которой я могу как - нибудь расписать, какие АКБ сдают чаще других, почему их сдают, что является частой проблемой и составить определенный рейтинг химических источников питания, которые находятся на эксплуатации у населения.
БМ почему-то показал котов и пиво.











При всем уважении, автор совсем не умеет в химию :)
Это - из органической химии. К процессам протекающим в АКБ - отношения не имеет никакого. От слова совсем. Там идет образование сульфата свинца, который нерастворим и "забивает" рабочую площадь пластин.
Трилон Б - комплексообразователь. Один из наиболее безобидных методов защитися от сульфатации и помочь в плане растворения сульфата. Вреда почти никакого, но и не панацея к сожалению. Если добавлять ДО, а не после - работает неплохо как профилактика. Дешево и сердито.
Есть "радикальный метод " - замена серной к-ты на кислоту, свинцовые соли которой растворимы. Известная тема - хлорная к-та. (HClO4 ) Свинцово-перхлоартные АКБ - обладают просто замечательными характеристиками, не боятся мороза до -40, но из-за очень сильной к-ты, растворение пластин происходит быстрее, и ресурс такого АКБ меньше по определению. Зато сульфатация - отсутствует "как класс" (ввиду отсутствия сульфатов, и вообще нечему там нерастворимому образовываться, перхлорат свинца - растворяется как сахар ;) )
Кроме того хлорная к-та штука весьма не дешевая.
Промежуточные варианты - заменить часть хлорной к-ты на уксусную (летуча, и постепенно испаряется из АКБ) либо тетрафторборную, (дефицитно, и ОЧЕНЬ токсично, и надо вводить в виде тетрафторбората свинца, на определенной стадии) , с сохранением pH. Соотв. соли - тоже замечательно растворимы. Это решает проблему, но если делать совсем "по уму" - уж больно много возни. Это уже скорее из разряда "изобрести свой тип АКБ". Хотя меня удивляет, что никто из производителей еще не подсуетился.
Ты самое главное пропустил - образование сульфата - НОРМАЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС, ключевое в необратимой сульфатации - размер кристаллов(это правда несколько условно - там и строение имеет значение, и место образования - толщина слоя уже обычного очень велика, меняется механика образования), при глубоком и малом количестве кислоты начинают расти большие кристаллы, мелкие спокойно растворяются, а крупные хрен, они ещё и контакт как правило теряют, что ещё больше замедляет процесс растворения без электролиза.
Полный заряд до достижения 14.8в;
откачать по максимуму электролит;
долить дистиллированной воды;
очередная зарядка до 14.8в на сутки;
откачать электролит;
...
Повторять циклы до тех пор, пока плотность полностью "заряженного" аккума будет 1.12, но не ниже.
После чего корректирующим электролитом получить требуемую плотность 1.27-1.28.
Цикл десульфатации 1к5 - 1к10: одно время разряда током в 1/15 емкости (лампочка) и от пяти до десяти времен заряда токомкакполучится при напряжении 14.4 - 16.8 В, зависит от типа и конструкции АКБ.
Было дело делали подобные устройства, но тогда был дефицит аккумуляторов. Выпускалось серийно ЗУ "Кедр" с подобной функцией.
Сейчас АКБ ходит от 4 до 7 лет в средней зоне при надлежащем уходе. Дешевле купить новый.....
Кактотак.
пысы: там еще много нюансов, не стоит оно того.