Кипение аккумулятора на машине – часто встречающаяся неисправность. Она может привести к отказу системы запуска двигателя, неисправности всей системы электропитания, коррозии элементов кузова, необратимым процессам разрушения аккумуляторной батареи.
Поэтому при эксплуатации автотранспортных средств важно вовремя обнаружить данный и провести комплекс профилактических мер по предотвращению закипания аккумулятора.
Однозначно отнести кипение аккумулятора к физическому либо химическому процессу нельзя. В состав электролитического раствора аккумуляторной батареи входит 35 – 37% серной кислоты.
Температура физического кипения концентрированной серной кислоты плотностью 1,84 г/см.куб. составляет 337 градусов Цельсия. Температура кипения дистиллированной воды, как известно, 100 градусов Цельсия. Температура физического кипения (образование пузырьков, состоящих из паров) электролита около 113 градусов Цельсия по справочным данным.
Под капотом автомобиля такой температурный режим возможен только в пробках в жаркое время года.
Наиболее распространенной причиной кипения является электролиз, то есть процесс электрохимического разложения воды на водород и кислород. Именно пузырьки этих газов, а не пары воды или серной кислоты выделяются в момент кипения аккумуляторной батареи. Такой процесс в определенных случаях возможен и при отрицательных температурах.
Закипание аккумулятора на машине может вызвать ряд необратимых процессов:
В любом случае, неконтролируемый процесс кипения приводит к неисправности электрической системы автомобиля в процессе движения. Поэтому важно определить момент начала процесса кипения АКБ, вовремя принять меры по его предотвращению.
Прямой признак кипения аккумулятора – появление пузырьков газа на поверхности электролита. Определить это можно только сняв пробки аккумуляторных банок в обслуживаемых АКБ.
В необслуживаемых батареях визуальным методом определить момент закипания нельзя. В этом случае можно использовать косвенные методы контроля.
В момент кипения АКБ под капотом скапливается небольшое количество паров серной кислоты. Люди с хорошими обонятельными способностями могут распознать запах кипящего электролита.
Видео — как кипит аккумулятор на заведенной машине:
Также можно определить момент кипения, приложив к корпусу аккумулятора медицинский стетоскоп. Однако в ремкомплекте рядового автолюбителя такой прибор вряд ли найдется.
Верный признак кипения или подкипания аккумулятора – наличие белого либо зеленоватого , изменение цвета краски в подкапотном пространстве вблизи аккумуляторной батареи.
Наиболее продвинутые автолюбители для определения наличия испарений при кипении к газоотводной трубке необслуживаемого аккумулятора прикрепляют надувной шарик.
Для того, чтобы диагностировать короткое замыкание пластин в обслуживаемых АКБ можно использовать ареометр (прибор для измерения плотности электролита). В неисправной банке показания ареометра будут существенно отличаться от показаний в исправных элементах.
Есть несколько причин кипения аккумуляторных батарей. Рассмотрим их в порядке значимости:
В условиях эксплуатации автомобиля причиной перезаряда (зарядки аккумуляторной батареи повышенными токами или сверх допустимых значений напряжения) является неисправность генератора.
В процессе зарядки при заведенном двигателе напряжение на аккумуляторной батарее не должно превышать значение 14,5 Вольт. Если эта величина больше, вероятнее всего вышел из строя .
В грузовых автомобилях с напряжением бортовой сети 24 Вольта применяют последовательное соединение двух аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12,2 Вольта. Если использовать АКБ с различной степенью износа, разной емкости и типа, возможен случай, когда на один из аккумуляторов (как правило, более свежий) будет приходиться большая разность потенциалов (падение напряжения), что также может вызвать его перезаряд.
Причиной перезаряда аккумулятора может являться его неправильное обслуживание, а именно заряд от нерегулируемого источника тока. Считается, что оптимальное значение зарядного тока аккумуляторной батареи составляет 10% от его емкости.
То есть аккумулятор емкостью 60 ампер-часов следует заряжать током 6 ампер не более 10 часов. Дальнейший заряд приводит к подкипанию электролита, который, в свою очередь, увеличивает ток заряда и так далее.
Подобный лавинообразный процесс может за несколько часов полностью разрушить аккумуляторную батарею. Вот почему важно использовать промышленное зарядное устройство, а не кустарно изготовленный выпрямитель с трансформатором.
Короткое замыкание банок встречается не только на пожилых аккумуляторах с полуразрушенными пластинами. Очень часто эта неисправность наблюдается и на свежих АКБ.
Автомобильный аккумулятор работает в режиме непрерывной тряски, межпластинные зоны и сепараторные конвертеры могут разрушиться, что рано или поздно приводит к их закорачиванию.
В момент короткого замыкания протекают большие токи, аккумуляторная банка может разорваться. Но если аккумулятор выдержал эти токи, внешне он не будет отличаться от исправного, но только станет работать уже не на 12,6 Вольта, а на 10,5 В.
Бывают случаи, когда закороченный АКБ заводит автомобиль, водитель даже не подозревает о неисправности аккумулятора. Но генератор продолжает подавать на него напряжение 13,5 – 14,5 Вольт. В результате этого протекает повышенный ток заряда, который приводит к процессу кипения.
Сульфатация пластин (образование на их поверхности сернокислого свинца) приводит к потере емкости аккумуляторной батареи. Следствие этого – недостаточный заряд АКБ и быстрый саморазряд, в результате которого батарея может иметь номинальное напряжение менее 10 Вольт.
При зарядке такой аккумуляторной батареи протекает большой ток, который приводит к процессу кипения.
Следует помнить, что заряжать сильно подсевший аккумулятор от генератора автомобиля нельзя. Это может вызвать закипание АКБ и выход из строя генератора автомобиля.
Если в процессе движения автомобиля одновременно подключать несколько энергоемких систем (дальний свет, отопительную систему, вентилятор радиатора, кондиционер, мощный автозвук и другие), аккумулятор на машине будет работать при повышенных токах нагрузки.
Мощности генератора может быть недостаточно для восполнения заряда АКБ. Аккумулятор начнет нагреваться, результатом чего может быть его закипание.
Некоторые автолюбители, стремясь увеличить емкость аккумуляторной батареи, приобретают неродную АКБ больших размеров. В результате этого уменьшаются технологические проемы между аккумулятором и узлами конструкции подкапотного пространства.
В таких случаях аккумулятор не получает достаточное естественное охлаждение, что приводит к его перегреванию и закипанию.
Очень редко, но все же, встречающаяся в практике причина кипения. Если АКБ полностью разряжен, его можно случайно зарядить в обратной полярности. И такие случаи встречаются.
Как правило, при подключении неправильно заряженного аккумулятора к бортовой сети машины, наблюдается процесс кипения за счет сверхбольших токов разряда.
Одновременно с этим обычно перегорают диоды выпрямительного моста генератора и некоторые предохранители автомобиля.
Если аккумулятор закипел на машине во время движения, необходимо немедленно выполнить следующие действия:
Чтобы предотвратить закипание аккумулятора на машине, необходимо выполнять следующие правила.
Аккумулятор кипит при зарядке не к добру. Он не должен так поступать, поскольку спроектирован на другие события и параметры.
Чтобы качественно зарядить аккумулятор, нужно кое-что знать. Перед включением в электрическую цепь зарядного устройства + аккумулятора, важно определить уровень электролита в корпусе АКБ. Он должен быть выше уровня пластин не меньше 1 сантиметра. Измеряют плотность электролита ареометром. Две важные составные необходимо довести до требуемого параметра и после этого события начинать зарядку батареи.
Практически все зарядные устройства имеют ручки регулировки тока и напряжения. Даже и самодельные ЗУ.
Практикуют два способа зарядки аккумуляторных батарей. Первое событие, когда зарядка осуществляется при постоянном токе и вторая ситуация, когда зарядка производится на постоянном напряжении. При зарядке постоянным током нужно вычислить, в зависимости от ёмкости батареи, какой ток применить. Он не должен быть выше 1/10 доли от ёмкости аккумулятора. Повышение зарядного постоянного тока может создать мотивацию для кипения электролита и его выпарки. Обычно это происходит в конце зарядки, когда температура электролита достигает критического температурного уровня. Это весьма опасное явление, при котором возможен взрыв выделяемой смеси. Необходимо отметить, что данное требование особенно актуально для сурьмяно-свинцовых аккумуляторов. Гибридные АКБ можно заряжать и на повышенных токах. Правда, время процесса увеличится, но это небольшая беда.
Когда аккумулятор греется при зарядке, можно стопроцентно утверждать, что это проблемная вещь. С таким АКБ нужно обходиться весьма осторожно, особенно при зарядке. Повышение температуры может давать короткое замыкание или в банке, или в контролёре. В любом случае банка разрядилась до нуля и, возможно, реанимировать будет трудно. Требуется её замена. Но найти аналоговую банку тоже нелегко. И если произойдёт это, то для новой банки потребуется внешний источник электричества. Словом, мороки море. Такое дело под силу человеку, который разбирается в конструктивных особенностях аккумуляторных батарей. Однако и ремонт не может гарантировать полное восстановление аккумулятора. Да и расходы на покупку сопутствующих материалов будут немалыми. Лучший выход из положения ─ утилизировать старый акку и купить новый.
После извлечения батарей из упаковки (блистера) не спешите их ставить в ЗУ в режим зарядки. Лучше вставить новые АКБ в любое подходящее устройство и использовать до полной разрядки. Только после полной разрядки их можно полностью зарядить.
Рекомендую «потренировать» NiMH АКБ в самом начале эксплуатации. Например, можете вставить ваши новенькие АКБ в ЗУ TechnoLine BC-700, фото справа, и выбрать режим REFRESH (восстановление ёмкости). Таким образом вы будете использовать максимальную ёмкость АКБ, а также существенно продлите срок эксплуатации.
Сильный нагрев АКБ при зарядке свидетельствует о том, что установлен очень высокий ток заряда, либо о том, что в данном аккумуляторе слишком высокое внутреннее сопротивление, и срок эксплуатации подходит к концу. Чтобы продлить жизнь вашим АКБ, не заряжайте их без надобности высоким током, обеспечьте принудительное охлаждение батарей если пассивного охлаждения недостаточно. Высокая температура при зарядке негативно влияет на химический состав электролита, и приводит к преждевременному выходу из строя АКБ.
Определить время зарядки АКБ довольно просто - посмотрите на корпус батареи, там указаны идеальные параметры для заряда конкретного аккумулятора. Но лучше использовать такие зарядные устройства, которые автоматически определяют время заряда конкретного АКБ. Например, все тот же TechnoLine BC-700. Это ЗУ каждому аккумулятору определяет оптимальное время заряда, то есть каждая вставленная батарея заряжается автономно; процесс зарядки комплекта из 4-х батарей не прервется если одна из них зарядится быстрее.
Например, при зарядке 4 аккумуляторов, один зарядился быстрее. Надо ли его извлечь из зарядного устройства? Ответ: нет, не надо его сразу же извлекать из зарядного устройства. Можете смело оставить его в ЗУ до завершения процесса зарядки всех вставленных АКБ.
Очевидно это связано с тем, что данный экземпляр имеет более высокую ёмкость чем остальные. В моей практике такое встречается крайне редко, чаще можно столкнуться с противоположной ситуацией, когда один экземпляр заряжается быстрее остальных. Советую быстрей выровнять данный комплект аккумуляторных батарей, чтобы избежать возможных проблем с оборудованием в котором используется разбалансированный комплект.
Это значит следующее:
Сначала проверяете (тестируете), например, 10 аккумуляторных батарей на предмет ёмкости. Это можно сделать при помощи зарядных устройств-анализаторов, о которых подробно рассказано . После того, когда на руках будет список полученных ёмкостей 10-ти аккумуляторов, сортируете их по одинаковым (или примерно одинаковым) параметрам ёмкостей. Таким образом, у вас должно получиться, как минимум, два комплекта батарей разных емкостей по 4 штуки в каждом.
Это зависит от типа АКБ, его ёмкости, условий обслуживания/хранения и срока эксплуатации. Например, NiMH АКБ фирмы Duracell 2650mAh будут держать полезный заряд около недели (то есть зарядили и оставили на полке), после чего их нужно перезарядить. А вот, например, Sanyo Eneloop 2000mAh (LSD) продержат полезный заряд несколько лет.
Также важно правильно обслуживать АКБ чтобы увеличить время хранения без подзарядки. Например, NiMH АКБ нужно периодически "тренировать", тем самым восстанавливая рабочую ёмкость.
LSD аккумуляторы (Low Self-Discharge) - это такие АКБ которые отличаются от других типов батарей низким уровнем саморазряда. То есть после полной зарядки эти аккумуляторы способны держать полезный заряд продолжительное время (около 3-х лет).
Термин «тренировка аккумулятора» - это синоним термина «восстановление ёмкости NiMH АКБ». В просторечии еще используют термин «разгон аккумулятора», что одно и то же. Это циклические этапы разряда-заряда NiMH аккумуляторов, которые восстанавливают потерянную ёмкость батарей. В зависимости от ёмкости АКБ, состояния электролита, тока заряда/разряда, этих циклов (разряд-заряд) может быть очень много, также они могут быть различными по продолжительности.
