т. 294-02-54

Почему умирают аккумуляторы


Рано или поздно любой аккумулятор выходит из строя, однако срок службы одной и той же модели аккумулятора в зависимости от условий эксплуатации может отличаться в два и более раза. Так, средний срок службы автомобильных АКБ составляет 3-4 года, но у кого-то батареи служат по 5-6 лет, а у кого-то "умирают" уже через два.

Чтобы продлить жизнь аккумуляторной батареи, необходимо знать, какие факторы могут сократить ее ресурс.

Наиболее частыми причинами выхода АКБ из строя являются сульфатация пластин аккумулятора и осыпание (оплывание) активной массы. В свою очередь, они также могут быть вызваны различными факторами.

Сульфатация пластин аккумулятора

По некоторым данным, в 80% случаев причиной выхода из строя аккумуляторов становится сульфатация пластин.

Сульфат - это соль серной кислоты, в случае с автомобильными аккумуляторами под сульфатацией понимается образование нерастворимого сульфата свинца.

Вообще, в превращении свинца* в сульфат свинца заключается суть химической реакции, происходящей в аккумуляторе при разряде. Свинец взаимодействует с серной кислотой, в результате чего образуется сульфат свинца и вырабатывается ток (см. статью Принцип работы аккумулятора). При зарядке аккумулятора наблюдается обратный процесс: сульфат свинца и вода превращаются в свинец и серную кислоту. Но если аккумулятор не зарядить вскоре после разряда, то сульфат свинца может рекристаллизоваться и изменить свои свойства; после этого он при прохождении электрического тока уже не будет восстанавливаться в свинец и серную кислоту. С одной стороны, это непосредственной снижает емкость и пусковой ток аккумулятора, уменьшая количество веществ, вступающих в реакцию, с другой - рекристаллизовавшийся сульфат свинца препятствует доступу электролита к активной массе электродов и не проводит электрический ток, что еще больше ухудшает характеристики АКБ.

Чаще всего причиной сульфатации становится хронический недозаряд аккумулятора в условиях, когда продолжительность поездок не позволяет компенсировать энергию, затраченную на запуск двигателя. Считается, что для восстановления заряда аккумулятора после холодного старта двигатель должен проработать не менее 20 минут. Если Вы используете автономный подогреватель (Webasto, Hydronic, Бинар и т. п.), продолжительность поездки, необходимой для подзарядки аккумулятора, должна быть еще больше. В идеале, даже если не подключен отопитель салона, двигатель должен проработать столько же минут, сколько работал предпусковой подогреватель. При этом нужно помнить, что в городских условиях двигатель значительную часть времени работает на холостом ходу, и ток, вырабатываемый генератором, составляет лишь около половины от номинального. Этого достаточно для питания стандартных потребителей - системы зажигания, фар, штатной магнитолы, но при значительном увеличении нагрузки (включении кондиционера на полную мощность, использовании подогрева сидений, навигатора, противотуманных фар, мощной акустики и т. п.) тока, вырабатываемого на холостом ходу, будет уже недостаточно для заряда аккумулятора.

Если вы перемещаетесь на автомобиле на небольшие расстояния, и значительную часть пути проводите в "пробках", зимой рекомендуется по возможности не включать дополнительные потребители электроэнергии. Оставляя автомобиль на периодический прогрев, в сильные морозы также выключайте лишние потребители (магнитолу, фары и т. п.) и ставьте время прогрева не менее 15 минут: при низкой температуре аккумулятор принимает заряд намного хуже.

Необходимо отметить еще два момента.

Существует мнение, что не следует устанавливать в автомобиль аккумулятор большей емкости, чем предусмотрено производителем, т. к. он якобы не будет успевать заряжаться. Это заблуждение. При запуске двигателя стартер потребляет вполне определенное количество энергии, зависящее от тока, потребляемого стартером, и времени работы стартера, но не от емкости аккумулятора. Т. е. если на запуск двигателя стартеру необходимо 2 ампер-часа, то он "заберет" их и у аккумулятора емкостью 55 Ач, и у аккумулятора емкостью 70 Ач. Зарядка аккумулятора от генератора тоже будет производиться одним и тем же током, не зависящим от емкости аккумулятора, поэтому при прочих равных условиях для подзарядки потребуется одинаковое время (см. статью Можно ли ставить на автомобиль аккумулятор большей емкости).

Второй момент - есть предположение, что зарядить аккумулятор от бортовой сети автомобиля на 100% в любом случае невозможно. Так, согласно инструкции по эксплуатации аккумуляторов Аком http://www.akom.ru/support/supports/intsruktiya/ для полной зарядки кальциевых АКБ зарядное устройство должно обеспечивать напряжение 16,0 вольт, малосурьмянистых и гибридных батарей - 15,2 вольт. Нормальное напряжение бортовой сети автомобиля составляет, как правило, 13,8-14,5 В, таким образом, полная зарядка АКБ от генератора практически невозможна. Впрочем, некоторые производители утверждают, что заряжать аккумулятор до 100% вредно, т. к. такие заряды сильно изнашивают АКБ, и нормой является эксплуатация АКБ, заряженных на 80% (см. ответ на вопрос от 05.06.2014).

Другой причиной сульфатации может стать "выкипание" электролита. На участках электродов, не погруженных в электролит, сульфат свинца, разумеется, не будет превращаться при зарядке в свинец. Чтобы избежать ускоренной сульфатации по этой причине, у обслуживаемых (гибридных и малосурьмянистых) аккумуляторов необходимо периодически проверять уровень электролита и при необходимости доливать дистиллированную воду. Если аккумулятор "закипал" при зарядке или в автомобиле (т. е. явно видно, что электролит вытекал), нужно выполнить внеплановую проверку.

Тем не менее, даже при регулярном и правильном уходе за аккумулятором происходит постепенная сульфатация пластин. Основной причиной естественной сульфатации является то, что образующийся при разряде сульфат свинца покрывает пластины неравномерно, и в некоторых местах ионы, которые должны участвовать в химической реакции, просто не имеют доступа к молекулам, находящимся внутри слоя сульфата. Соответственно, при подзарядке эти молекулы уже не превращаются обратно в свинец, и вскоре рекристаллизуются.

Оплывание активной массы

Еще одной распространенной причиной утраты аккумулятором эксплуатационных характеристик является оплывание активной массы. Кроме непосредственного влияния на показатели работы АКБ за счет уменьшения количества веществ, участвующих в химической реакции, скопление осадка на дне может в итоге привести к короткому замыканию в аккумуляторе.

Причин оплывания активной массы также несколько. Как уже упоминалось выше, образующийся сульфат свинца покрывает пластины неравномерно - равно как и восстанавливающиеся свинец и оксид свинца. Через какое-то время образующиеся наросты начинают отваливаться от пластин. Ситуация усугубляется, если аккумулятор эксплуатируется в условиях повышенной вибрации. Критическое влияние может оказать деформация пластин, вызванная замерзанием электролита в аккумуляторе (подробнее о причинах и последствиях этого см. в статье Что делать, если замерз аккумулятор).

К менее распространенным причинам выхода АКБ из строя следует отнести короткое замыкание в одной или нескольких "банках", нарушение целостности корпуса, взрыв аккумулятора.

Выше уже упоминалась одна из вероятных причин короткого замыкания - оплывание активной массы. Другая возможная причина - сильная деформация пластин, которая может возникнуть из-за расширения электролита при его замерзании.

Нарушение целостности корпуса, как правило, происходит в результате падения аккумулятора или вследствие ДТП.

Взрыв аккумулятора возможен из-за образования водорода как при заряде (и особенно при перезаряде), так и при саморазряде (см. статью Может ли взорваться автомобильный аккумулятор).

* На самом деле в реакции участвует не только свинец, но и оксид свинца, из которого состоит активная масса положительного электрода, и который при разряде также взаимодействует с серной кислотой, образуя сульфат свинца. Соответственно, при подзарядке на отрицательном электроде сульфат свинца превращается в свинец, на положительном - в оксид свинца. Для упрощения формулировок в данной статье мы будем писать только про свинец.


Другие статьи

Какой аккумулятор лучше (по результатам тестов "За рулем" 2010-2017 гг.)

Можно ли доверять отзывам

Рейтинг аккумуляторов (на основании отзывов на сайте otzovik.com)

Copyright 2017-2019
e-mail: info@akkum24.ru