Кислотные аккумуляторы способны отдавать кратковременный большой ток при запуске ДВС. Другой их положительной особенностью является широкое распространение, отработанность технологии изготовления, достаточно длительный срок службы и доступность. И тем не менее, продолжительность жизни АКБ во многом зависит от ее правильной эксплуатации, и в первую очередь – от правильной зарядки.
Какая зарядка правильная?
Оговоримся сразу, что речь пойдет об обычных кислотных аккумуляторах. Для них наиболее часто применяется зарядка при постоянном напряжении или постоянном токе. Это достаточно простые технологии, их можно реализовать с использованием элементарных зарядных устройств. И хотя они позволяют восстановить работоспособность АКБ, но при их работе в автоматическом режиме не учитываются многие особенности происходящих в аккумуляторе физико-химических процессов.
Режим зарядки при постоянном напряжении реализован на борту автомобиля. Там напряжение генератора обычно ограничено величиной 14,4 В, что обеспечивает заряд АКБ на уровне 70 %. Поэтому при всех удобствах его использования во внешних зарядных устройствах, стоит особо обратить внимание на величину выходного напряжения. Если оно будет недостаточным, то батарея может оказаться недозаряженной.
При заряде АКБ постоянным током такой проблемы нет. Его величину обычно выбирают на уровне 0,1 от номинальной емкости батареи (0,1С). Контроль над степенью заряженности осуществляют по величине напряжения на клеммах АКБ. Использование подобной технологии позволяет зарядить АКБ на 100 %.
Что происходит в аккумуляторе во время зарядки?
Визуально все происходящее во время зарядки АКБ представлено на рисунке ниже:
Красным цветом изображено изменение напряжения на аккумуляторе в процессе зарядки (Uз), синим – изменение собственной э.д.с. батареи (Е). Всего можно выделить 4 основных этапа зарядки.
I. Когда АКБ никуда не подключена, на ее клеммах присутствует напряжение, равное собственной э.д.с. батареи Е. При подаче тока от зарядного устройства (ЗУ) из-за падения напряжения на внутреннем сопротивлении (точки 1-2) происходит скачок напряжения, а также заряд внутренних емкостей и перераспределение концентраций электролита вблизи электродов (точки 2-3).
II. На втором этапе происходит восстановление активной массы (точки 3-4), начинающееся на поверхности электродов и распространяющееся вглубь, плотность электролита и напряжение на клеммах АКБ при этом растут. Когда большая часть активной массы восстановится, напряжение достигает 13,8 В.
III. Здесь начинается разложение воды (точки 4-5) на кислород и водород. Это сопровождается резким повышением напряжения, и оно может достигать величины 16,2 В.
IV. Напряжение перестает возрастать (точки 5-6), наблюдается активное выделение газов, так называемое "кипение электролита". На этом этапе происходит восстановление глубинных слоев активной массы и разложение сульфата свинца. При использовании зарядного тока величиной 0,1С процесс может длиться 2-3 часа.
V. После завершения IV этапа зарядное устройство отключают. Напряжение на клеммах АКБ сразу уменьшается на величину потерь на внутреннем сопротивлении (точки 6-7), а затем плавно снижается до значения собственной э.д.с. (точки 7-8). Происходит выравнивание плотности электролита. АКБ считается полностью заряженным.
Так как же правильно заряжать АКБ?
Самое главное, что требуется – правильно выбрать зарядное устройство. Им может оказаться далеко не самое дорогое и не обязательно полностью автоматизированное. При восстановлении емкости АКБ необходимо следовать приведенным ниже рекомендациям:
1. Обеспечивать зарядку в режиме источника тока, причем максимальное выходное напряжение ЗУ должно превышать 16,2 В.
2. Перед началом зарядки, пусть и не каждый раз, но желательно провести контрольно-тренировочный цикл и разрядить АКБ током 0,1С до напряжения 10,8 В.
3. В процессе зарядки надо следить не только за величиной напряжения, но и за характером его изменения. Когда наступит III стадия зарядки, напряжение начнет достаточно быстро возрастать, а потом прекратится. Если при этом напряжение остается неизменным, значит, аккумулятор достиг стадии IV. При необходимости десульфатации АКБ, процесс зарядки можно продолжать 2-3 часа, если она не нужна – то можно прекратить.
4. Для уменьшения кипения электролита величину зарядного тока при достижении напряжения 13,8 В можно уменьшить вдвое, а затем при наступлении этапа IV – еще раз вдвое.
Заключение
Следование приведенным рекомендациям позволит поддерживать АКБ в исправном состоянии и обеспечит ее эксплуатацию в течение всего назначенного срока службы батареи.
Читайте на acums.ru: