Почему появляется лед в ячейках аккумулятора?
Когда аккумулятор разряжается, все показатели плотности электролита и напряжения прямо пропорционально изменяются относительно показателей в заряженном состоянии. Это свойственно свинцовым аккумам, так как у них есть только 2 определенных состояния: заряжен и разряжен. В заряженном состоянии напряжение аккумулятора составляет 12,5В и выше, у разряженного АКБ показатель напряжения ниже 12В. Если АКБ неисправен, то напряжение будет ниже 6В.
Статья по теме
Чтобы аккумулятор обеспечивал надежную работу, в электроды закладывают определенное количество активного вещества. При разрядке АКБ активные вещества совместно с серной кислотой образуют сульфат свинца, из-за этого концентрация электролита снижается и уменьшается его плотность. Из этого делаем вывод, что в объеме электролита находится столько серной кислоты, сколько нужно для целого использования в реакции активного материала пластин.
Как связано появление льда на ячейках АКБ и разряженное состояние?
Если ваш аккумулятор находится в глубоком разряде, плотность электролита становится практически равной плотности воды, и электролит способен замерзнуть при температуре равно -7 градусам Цельсия.
Соответственно пользоваться аккумулятор с заряженность ниже 75% в зимнее время абсолютно недопустимо, иначе внутри АКБ появится лед. Если вы обнаружили лед во всех ячейках, то сделаем вывод, что батарея разрядилась ниже допустимого значения.
Гарантийным случаем является тот факт, если льдом покрылась только одна ячейка из шести. Это возможно при дефекте батареи, например короткое замыкание, из за которого в ячейке снижается плотность электролита и он замерзает, при это в остальных ячейках плотность остается без изменений.
Совет: Заливайте дистиллированную воду в аккумулятор только перед выездом, либо при подзарядке аккумуляторной батареи. В противном случае лед образуется на ячейках из-за замерзания воды до того, как она перемешается с электролитом.
Что делать, если электролит замерз в аккумуляторе?
Первые зимние морозы в этом году застали меня врасплох. А все потому, что в силу своей загруженности я не подготовил свой любимый автомобиль надлежащим образом к эксплуатации в зимнее время. Конечно же масло в двигателе и фильтр я поменял, так же проверил другие технические жидкость, но вот аккумулятор, не заслужено, остался без моего должного внимания. И как результат при падении температуры до каких то -25 градусов Цельсия стартер даже не пытается повернуть двигатель. Такой «сюрприз», если честно, я не ожидал, так как был уверен, что мой годовалый 60 амперный Titan Standart справится с любыми сюрпризами погоды. К тому же, автомобилю необходима всего лишь 45 амперная аккумуляторная батарея. Но моя необоснованная уверенность, в купе с кратковременной эксплуатацией автомобиля, при которой я совершал непродолжительные, минут по 10, поездки от дома до работы и обратно, дали свой результат — аккумулятор полностью разрядился в результате чего электролит потерял свою плотность и по сути превратился в воду, а вода как известно при -25 имеет свойство застывать, что и случилось с электролитом.
Статья по теме
Первое что необходимо сделать в подобной ситуации это незамедлительно снять аккумулятор с автомобиля и поставить в теплое место, например занести домой. Далее необходимо тщательно осмотреть корпус батареи на предмет трещин, так как при застывании электролит, как и вода расширяется, а это может повредить корпус. Если при осмотре дефектов не найдено, тогда необходимо просто дождаться когда электролит разморозится при комнатной температуре. Если же трещины в корпусе имеют место быть и могут привести к вытеканию электролита, тогда скорее всего придется задуматься о покупке нового аккумулятора.
После того, как электролит полностью разморозится и не будет видно следов льда, необходимо тщательно очистить клеммы и корпус батареи. Для того, чтобы исключить паразитные токи, которые могут привести к разряду аккумулятора, необходимо верхнюю часть корпуса протереть слабым раствором пищевой соды. Особое внимание необходимо уделить корпусу вокруг клемм.
Когда аккумулятор будет приведен в надлежащий вид, очищен от грязи, необходимо замерить плотность электролита с помощью ареометра, прибора для измерения плотности жидкостей. Кстати данный прибор должен быть в гараже у каждого уважающего себя автолюбителя. Измерения плотности скорее всего покажут значения близкие к 1 г/см3. Это как раз и говорит о глубоком разряде батареи и о том, что электролит превратился в воду. Далее необходимо проверить уровень жидкости, электролита должны быть столько, чтобы пластины были полностью погружены в электролит. Если электролита мало, то необходимо добавить дистиллированной воды, ни в коем случае не добавляйте электролит, так как это может вызвать разрушение пластин.
После этого необходимо приступить к восстановлению работоспособности стартерной батареи. Для этого необходимо на вооружении иметь зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Кстати в интернете бытует мнение, что старые советские зарядники на основе обычного трансформатора, дают результаты лучше, чем современные зарядные устройства с импульсным трансформатором. Подтвердить или опровергнуть данное утверждение я не могу, так как считаю, что качество зарядника в первую очередь зависит от качества тока на выходе, а не от способа его получения. И так аккумулятор необходимо вынести в проветриваемое помещение, например в гараж или же на балкон, так как при зарядке выделяются газы, которые могут негативно повлиять на здоровье и между прочим являются взрывоопасными, в их составе имеются водород и кислород. Далее необходимо открыть банки батарей, к клеммам аккумулятора подключить выводы от зарядного устройства соблюдая полярность (плюс к плюсу, минус к минусу) ручку регулировки тока на зарядном устройстве поставить в минимальное значение и после этого включить зарядник в сеть. Далее ток на выходе необходимо довести до 1/10 емкости аккумулятора, то есть если батарея емкость 60 Ампер часов, то необходимо выставить ток на выходе 6 Ампер. Так как батарея полностью разрядилась и находится по сути в критическом для неё состоянии, необходимо регулярно проверять процесс зарядки, и примерно через час-полтора ток заряда необходимо уменьшить в два раза, в нашем случае до 3 Ампер. Таким током продолжаем зарядку еще около полутора часов и опять понижаем ток заряда в два раза и продолжаем процесс реанимации батареи током 1,5 Ампера. Заряд данным током ведем до тех пор пока электролит не начнет обильно кипеть с выделением газов и характерным звуком, чтобы не пропустить момент необходимо регулярно проверять процесс зарядки. После того как электролит начал обильно кипеть понижаем ток до минимальных значений при которых кипение практически прекращается, ток в данном случае составит от 0,5 до 1 Ампера. До этого момента, как правило, с начала зарядки пройдет около 3-7 часов и можно сделать непродолжительный перерыв, для того чтобы сделать промежуточные замеры плотности электролита в банках. Плотность за данное время должна подняться и начать выравниваться по всем банкам, значение будет около 1,20 г/см3, но может отличаться в ту или иную сторону.
После промежуточных измерений возвращаем аккумулятор обратно и подсоединяем к зарядному устройству. Ток заряда не должен превышать 1 Ампер, даже лучше 0,5 Ампера. Данным пониженным током заряд ведем до тех пор пока плотность электролита не достигнет требуемых значений для вашей батареи, это как правило, 1,27 г/см3. Процесс зарядки будет продолжать примерно сутки, но бывают случаи когда с целью поднятия плотности и выравнивания её значений по всем банкам, процесс зарядки продолжается и двое суток. Более продолжительный процесс зарядки без изменения параметров плотности в нужном направлении нецелесообразен и будет свидетельствовать о необходимости покупки новой батареи.
Причина замерзания электролита в АКБ
О состоянии заряженности стартерной АКБ однозначно можно судить по величине плотности электролита и НРЦ в состоянии покоя. НРЦ заряженной батареи равно 12,7-12,9 В, а в разряженном не более 12,0 В. Глубокий разряд батареи при эксплуатации может произойти при наличии неисправности в системе электрооборудования. При этом напряжение 12-вольтовой батареи может снизиться до 6 В и даже ниже. Чем глубже разряд, тем ниже плотность электролита. Количество активной массы и электролита сбалансированы для получения заданной емкости АКБ. Поэтому в конце разряда плотность электролита снижается до значения 1,08-1,10 г/см3. Из рис. 1 видно, что электролит полностью заряженной батареи (1,28 г/см3) замерзнет при температуре минус 65°С, а полностью разряженной (1,10 г/см3) уже при минус 7°С. Это значит, что при нормальной для России зимней погоде (до минус 30°С) может замерзнуть электролит у батареи, разряженной на 45-50% (1,19— 1,20 г/см3). Поэтому изготовители батарей считают недопустимой эксплуатацию батарей со степенью заряженности ниже 75% (плотность электролита 1,24 г/см3 или НРЦ 12,6 В). Рис.1 Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности Поэтому можно однозначно утверждать, что образование льда во всех или нескольких ячейках батареи говорит о том, что АКБ в процессе эксплуатации разрядилась значительно ниже уровня, допустимого согласно инструкции по эксплуатации. Причинами низкой заряженности могут быть:
- неисправности генератора, регулятора напряжения,
- замыкания в проводке,
- большой отбор мощности нештатным оборудованием и т.п.
Если же замерзает электролит только в одной из шести ячеек АКБ, это говорит о том, что именно в этой ячейке, вероятно, имеется короткое замыкание разноименных пластин, которое приводит к саморазряду данного аккумулятора. При этом в остальных ячейках электролит не замерзает, его плотность остается нормальной. Если это происходит во время гарантийного срока, значит, причиной замыкания является дефект. Поэтому такая батарея должна быть предъявлена в сервисный центр или продавцу для установления вида дефекта с целью замены на новую исправную батарею. При холодной погоде (температура значительно ниже нуля) доливать дистиллированную воду в АКБ для восстановления уровня электролита в ячейках следует только перед выездом автомобиля или во время заряда от стационарного устройства. Это исключит замерзание доливаемой воды до того как она успеет перемешаться с холодным электролитом.
Почему замерзают аккумуляторы?
Зима, самое суровое время года для автовладельцев. Ситуации, когда машина не заводится случаются довольно часто. Основная причина отказа АКБ в ее низком заряде. Если вы регулярно ездите на машине зимой, вовремя проверяете и заряжаете аккумуляторную батарею, то вы никогда не столкнетесь с этой проблемой.
Прочему же замерзает аккумулятор?
Вся проблема в электролите, при сильном разряде батареи, плотность электролита снижается, что приводит к его замерзанию. Соотношение кислоты с водой в электролите – 35% на 65%. Этого достаточно для регионов, в которых морозы достигают -30, -40 градусов. В более морозных регионах, кислоты в электролите больше, поэтому выдерживает батарея холода в -50, -60 градусов. Показатель плотности регулирует количество серной кислоты.
Плотность АКБ для средней полосы России равна 1,27-1,29 г/см3, и при данных показателях жидкость в аккумуляторе не замерзнет.
При разряженной же батарее плотность кислоты снижается, то есть оседает в качестве солей на пластинах аккумулятора, а концентрация воды растет. Поэтому даже при температуре -5, -7 градусов, аккумулятор полностью разряжается.
Ниже приведены температуры замерзания электролита в аккумуляторе при разряде:
| Плотность электролита, приведенная к температуре 25°C, г/см³ | Температура замерзания, минус °C |
| 1.090 | 7 |
| 1.120 | 10 |
| 1.140 | 14 |
| 1.160 | 18 |
| 1.180 | 22 |
| 1.200 | 28 батарея, разряженная на 50% |
| 1.210 | 34 |
| 1.240 | 50 батарея, разряженная на 25% |
| 1.300 | 70 |
Что сделать, чтобы разморозить аккумулятор?
Сначала осмотрите аккумулятор снаружи. Необходимо выявить, есть ли на корпусе трещины, желательно просветить фонариком на наличие разлома пластин.
Если все в порядке, то батарею нужно снять с машины и отнести в теплое помещение. Поставить ее в таз или на непромокаемое покрытие и оставить на некоторое время. Запомните, что пока в АКБ лед, заряжать её нельзя!
Мера с непромокаемым покрытием необходима, так как, если окажутся разломы и трещины, кислота, содержащаяся в аккумуляторе, вытечет и испортит вам пол. Не стоит путать конденсат и другие жидкости с электролитом. Определить природу жидкости вам поможет индикатор, который продается специальных магазинах. Если бумага индикатора соприкасаясь с жидкостью покраснеет, значит – это кислота, будьте осторожны!
Только убедившись в целостности аккумулятора и отсутствии разных протечек, можно заряжать аккумулятор. На зарядном устройстве необходимо установить показатель 1/10 в А.ч., от той емкости, которая является номинальной для вашего аккумулятора.
В этом случае батарея будет заряжаться примерно 10 часов.
Вывод
Помните о том, что необходимо подготавливать машину к зимнему периоду, кроме стандартной замены шин, проверьте всё электрооборудование автомобиля, тогда неприятные ситуации обойдут вас стороной. Однако, если ваш АКБ уже не подлежит восстановлению, то купить аккумулятор вы можете на нашем сайте, в разделе «Аккумуляторы». Удачи на дорогах!