Простое зарядное устройство для десульфатации аккумуляторов

Десульфатация аккумулятора своими руками

Бытовые зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов позволяют восстановить емкость источника тока. В процессе эксплуатации источников тока происходит деградация электродов, на которых образуется слой сульфата. Для удаления налета используются специальное зарядное оборудование или химические вещества, которые добавляются в банки аккумулятора.

Особенности химических процессов

В основе работы свинцово-кислотного аккумулятора лежит обратимая реакция, в которой принимает участие чистый свинец, оксид свинца и серная кислота (разведенная дистиллированной водой в необходимой пропорции).

В результате химического процесса на отрицательных пластинах происходит восстановление диоксида свинца. Одновременно на положительных пластинах образуется оксид свинца. Всего в батарее протекает до 60 различных реакций, часть из процессов не использует электролит.

По мере разряда источника питания происходит деградация электролита, из которого уходит серная кислота. В процессе зарядки процессы обращаются, источник тока принимает заряд до достижения критической массы сульфата свинца, после чего начинается разложение воды на составляющие газы (кислород и водород).

Процесс выглядит как кипение жидкости, выделяемые газы образуют взрывоопасную смесь. При работе аккумулятора на автомобиле на электродах формируются крупные кристаллы сульфата свинца, которые не разрушаются при зарядке устройства.

Причины старения аккумулятора

Основными причинами потери характеристик являются:

1. Постепенная сульфатация пластин, отрицательно влияющая на емкость источника питания. Последний нормально работает в летнее время, но после продолжительной стоянки аккумулятор не позволяет провернуть вал двигателя стартером (из-за ускоренного саморазряда).
2. Коррозионные процессы, разрушающие электроды. В процессе эксплуатации происходят окислительные реакции, сопровождаемые растворением материала пластин в электролите. По мере разрушения элементов происходит осыпание фрагментов электродов в нижнюю часть корпуса, что приводит к коротким замыканиям и ускорению процессов разрушения.
3. Постепенное разрыхление и выпадение активной массы, которая нанесена на решетки. Интенсивность распада увеличивается при глубоких разрядах или длительной эксплуатации батареи в частично заряженном состоянии. На части аккумуляторов используется плотная компоновка электродов в банках, снижающая вероятность выпадения активного вещества.
4. Негативное влияние на свинцово-кислотные источники тока оказывает эксплуатация в условиях повышенных или пониженных температур.

Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

Перед приобретением или изготовлением самодельного блока владельцу необходимо понять, что такое десульфатация и какие аккумуляторы поддерживают процедуру очистки пластин. Оборудование обеспечивает разрушение налета сульфата свинца попеременным зарядом и разрядом. Устройства поддерживают восстановление малосурьмянистых аккумуляторов, заправленных жидким электролитом.

Преимущества специального зарядного оборудования:

• процесс восстановления не оказывает дополнительного негативного влияния на источник тока;
• увеличение емкости и срока службы батареи;
• высокий КПД блоков зарядки ускоряет процесс и снижает расход электроэнергии;
• процедура очистки идет в автоматическом режиме;
• в конструкции устройства предусмотрен контрольный прибор, показывающий степень восстановления аккумулятора;
• зарядный блок оснащен переключателем режимов, позволяющим применять узел для стандартной зарядки;
• часть зарядных устройств допускает подключение щелочных или литиевых элементов.

• повышенная стоимость;
• длительный срок восстановления аккумуляторов (до 3-5 суток);
• не поддерживается восстановление изделий после глубокого разряда и хранения в таком виде;
• если устройство не оснащено переключателем, то узел не рекомендуется использовать для стандартной зарядки;
• не поддерживается восстановление кальциевых аккумуляторов;
• сложности при восстановлении рабочих параметров источников тока с загущенным электролитом.

Процесс десульфатации аккумуляторной батареи зарядным устройством

Зарядное устройство с автоматическим блоком десульфатации подключается к клеммам аккумулятора. Затем владелец настраивает требуемое значение напряжения и тока, на корпусе имеется дополнительный переключатель режима работы.

Этапы последовательно повторяются до момента восстановления емкости аккумулятора, в ходе процедуры происходит разрушение сульфата свинца и очистка поверхности пластин (с одновременным восстановлением емкости). Допускается проводить десульфатацию исправных аккумуляторов в профилактических целях.

Заводские устройства для десульфатации АКБ

На рынке представлены следующие зарядные устройства с функцией десульфатации:

1. Оборудование российского производства Кедр Авто 10, оснащенное защитой от ошибочного подключения. Устройство поддерживает стартовый режим зарядки током силой до 10 А, который затем автоматически снижается.
2. Блок Auto Welle AW05-1208 (выпускается на территории Китая), оборудованный 9-ступенчатым автоматическим регулятором тока. Устройство обеспечивает зарядку и десульфатацию аккумуляторов емкостью до 160 А*ч. В конструкции предусмотрен монохромный жидкокристаллический экран, на котором отображаются рабочие параметры.
3. Battery Service Universal PL-C004P поддерживает зарядку аккумуляторов напряжением 6 и 12 В. Предусмотрен режим зарядки источников постоянного тока гелевого типа.
4. Устройство Hyundai HY 400, поддерживающее зарядку аккумуляторов гелевого типа и источников тока AGM. В конструкции блока установлена защита от ошибочного подсоединения, перегрева и коротких замыканий. Микропроцессор проводит тестирование подключенного аккумулятора и автоматически устанавливает напряжение зарядки.
5. Оборудование Optimate 7 TM250 может применяться как временный источник питания при снятии аккумулятора (для сохранения настроек электронных блоков). После установки источника питания проводится анализ состояния, результат отображается на цветном экране. Корпус блока не пропускает влагу, что позволяет использовать оборудование под открытым небом.
6. Компактный прибор Deca STAR SM 150 оснащается набором контрольных диодов, отображающих состояние зарядки аккумулятора. Предусмотрена защита от падения напряжения во внешней сети переменного тока.
7. Блок Т-1012АР, позволяющий запустить силовой агрегат легкового автомобиля или мотоцикла. Оборудование отличается применением металлического защитного корпуса, предусмотрена вентиляция трансформатора. Режим десульфатации включается тумблером.

Десульфатация своими руками

При образовании налета сульфата свинца у владельца есть 2 способа решения проблемы:

• приобрести новый аккумулятор и утилизировать старое изделие;
• произвести очистку источника тока.

Удаление сульфатов свинца производится электрическим способом, аккумулятор подключается или к специальному зарядному устройству, или к источнику постоянного напряжения с повышенными рабочими параметрами.

Другой методикой восстановления работоспособности является применение реактивов, разрушающих посторонние вещества в ходе химических реакций. Химические методы обеспечивают временное восстановление емкости.

Как сделать мультизарядку

Под мультизарядкой понимается процесс многократного восстановления емкости с последующей разрядкой. Для генерации сигналов применяются зарядные устройства с функцией десульфатации (например, Вымпел 55) или стандартные блоки с дополнительной приставкой.

Для повышения эффективности процедуры рекомендуется удалить из аккумулятора старый электролит, промыть полости дистиллированной водой, а затем залить свежий раствор.

Самодельный блок строится на основе 2 реле (указателей поворотов и стандартного 5-контактного изделия). Корректировка времени включения производится заменой конденсатора, установленного в реле поворотов.

Рекомендуется подобрать значение, обеспечивающее подачу тока и паузу в пределах 14-16 секунд. Для разрядки используется электрическая лампа от задних габаритных огней. Устройство обеспечивает чередование зарядки и нагрузки, что очищает пластины аккумулятора от сульфатов свинца.

Обратная зарядка

Для проведения обратной зарядки потребуется источник постоянного тока, обеспечивающий подачу тока силой до 40-50 А при напряжении в диапазоне 15-20 В. В бытовых условиях используется сварочный трансформатор. Из корпуса батареи выкручиваются пробки, узел устанавливается в проветриваемом помещении в защитном поддоне. Предварительно аккумулятор разряжается при помощи маломощной лампочки.

Источник питания подключается по обратной схеме (к отрицательному полюсу подсоединяется положительный выход, а к плюсовой клемме аккумулятора подводится кабель от минусового выхода). Включается подача тока (номинал 10-12% от емкости) на 35-40 минут.

В процессе подачи электрического тока происходит закипание электролита, способствующее очистке пластин от сульфата свинца. По мере нагрева корпуса ток необходимо снизить до 2 А, в цепи предусматривается дополнительное сопротивление, которое не позволяет перегреть аккумулятор.

Одновременно с очисткой происходит переполюсовка источника тока, что впоследствии затрудняет подключение изделия на автомобиле. После завершения подачи тока проводится слив остатков электролита и промывка банок горячей дистиллированной водой.

Затем заливается свежий электролит с нормальной плотностью, после устройство ставится на зарядку (с учетом измененной полярности). Восстановленный аккумулятор имеет емкость до 85-90% от номинального значения.

Обработка пищевой содой

Перед началом обработки необходимо подготовить раствор пищевой соды (1 ст. л. на 200 мл дистиллированной воды). Затем из банок батареи удаляется электролит, одновременно содовый раствор доводится до точки кипения и заливается в резервуары аккумулятора.

Источник питания выдерживается 1-1,5 часа, а затем промывается горячей дистиллированной водой и заправляется электролитом. После проведения обработки аккумулятор заряжается, процедура проводится перед каждой зарядкой.

Применение Трилона Б

Химический метод удаления сульфатов основан на введении в электролит органического десульфататора Трилон Б (аммиачный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты). Вещество продается в магазинах, торгующих автомобильными аккумуляторами или поставляющих реагенты для химических лабораторий.

Электролит сливается из банок через отверстия, заглушенные пробками. Переворачивать или класть на бок корпус изделия запрещается из-за риска замыкания пластин осыпавшимся шламом. Полости банок промываются 2-3 раза дистиллированной водой.

После заливки раствора Трилон Б источник питания выстаивается на протяжении часа, в процессе разрушения сульфатов наблюдается выделение газов на поверхности десульфатирующего раствора. После завершения процесса образование пузырей газа прекращается.

Допускается повторная обработка, позволяющая очистить сильно сульфатированные пластины. После очистки узел 2-3 раза промывается дистиллированной водой и заполняется электролитом с нормативной плотностью. Затем устройство подключается к заряднику, работающему в нормальном режиме. Все манипуляции с Трилон Б выполняются в проветриваемом помещении с использованием респиратора и защитной маски для лица и глаз.

Дополнительным способом восстановления батареи является заливка в банки водного раствора сульфата магния. Затем источник питания заряжается и разряжается малыми токами 3-5 раз, в результате воздействия десульфатора посторонние соединения свинца осыпаются с поверхности пластин.

Обработанный аккумулятор промывается дистиллированной водой и заправляется свежим электролитом. Недостатком методики является вероятность короткого замыкания электродов осыпавшимся шламом, что приводит к необратимым повреждениям аккумулятора.

Возможные затруднения

Возможные проблемы при десульфатации источников питания:

1. Необслуживаемые аккумуляторы и устройства с загущенным электролитом восстановить невозможно, поскольку они не допускают замены вещества. Но конструкция источников питания обеспечивает пониженное образование сульфатов свинца, что продлевает срок эксплуатации изделий.
2. Батарея кальциевого типа собирается на основе пластин, изготовленных из сплава свинца с кальцием. Использование дополнительного легирующего материала позволило сократить испарение воды из электролита и понизило саморазряд источника питания. При работе устройства одновременно с образованием сульфата свинца на поверхности пластин оседает сульфат кальция, который не разлагается подачей обратного тока или введением химических реагентов.

Профилактические меры

Для снижения эффекта сульфатации необходимо проверять плотность и уровень электролита (для доливки используется дистиллированная вода). Рекомендация касается только источников тока, снабженных винтовыми пробками в крышках банок.

Длительное хранение батареи, подключенной к бортовой сети автомобиля, негативно влияет на состояние пластин. Процесс сульфатации усиливается при низких температурах воздуха. Дополнительной мерой профилактики является соблюдение параметров тока при зарядке, который не должен превышать 10% от значения емкости аккумулятора.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Десульфатация аккумулятора

Основной причиной старения аккумулятора считают образование нерастворимой корки сульфата свинца на зарядных пластинах. Отложения уменьшают концентрацию ионов в электролите, увеличивают внутреннее сопротивление приему заряда. Когда говорят «аккумулятор сел» виновником является отложение сернокислого свинца в банках. Удалить налет — провести десульфатацию батареи, восстановить работоспособность.

Десульфатация кислотного аккумулятора

Когда аккумулятор отдает энергию, он разряжается за счет протекания химической реакции:

Pb +2H2SO4 +2PbO2 -> 2PbSO4 +2H2O

Pb – это свинцовая пластина

PbO2 – активная замазка на угольной решетке

PbSO4 – мелкие кристаллы, которые разрастаясь, закрывают пластину

Но когда аккумулятор заряжается от генератора или сети реакция идет в обратную сторону, то есть сернокислый свинец распадается на ионы свинца и кислотный остаток. И все было бы хорошо, но часть кристаллов, при хроническом недозаряде и глубоком разряде аккумулятора, разрастается и не участвует в реакции. Вещество нерастворимой серо-желтой пленкой покрывает пластину, забивает поры, не пропускает заряженные ионы к токопроводящим пластинам. Этим объясняется быстрая подзарядка аккумулятора и моментальная разрядка – нет емкости.

Возвратить емкость аккумулятору можно, если не осыпалась замазка, и не разрушились пластины – то есть электролит в банках светлый, без взвеси. Цель десульфатации АКБ – очистить механически, химически или электротоком пластины, восстановить или заменить электролит. Схемы снятия осадка отработаны годами. Есть методы десульфатации АКБ, применяемые в сервисных центрах и доступные в домашних условиях.

Как сделать десульфатацию на автомобильный аккумулятор

Естественный процесс старения аккумулятора в связи с потерей емкости, в результате осаждения трудно растворимых солей можно отложить своевременной десульфатацией стартового или тягового аккумулятора.

Все методы можно классифицировать по видам:

• Воздействие электрическим зарядом – постоянным током малой величины, импульсным током, переполюсовкой.
• Химические методы с использованием разрушителей осадка с последующей заменой электролита. Или растворение в дистиллированной воде осадка малым током зарядки
• Механические – когда вынутые из банок пластины восстанавливают механической обработкой.

В целях профилактики периодически в электролит добавляют присадки, препятствующие появлению сульфатного камня, но они разрушают пластины, сокращая срок службы аккумулятора.

Схема для десульфатации автомобильного аккумулятора

Из химических методов десульфатации аккумуляторных батарей чаще всего применяют сложный состав трилона Б и аммиака. Эти вещества доступны, но использовать их следует с соответствие инструкции и на крепких аккумуляторах. Трилон Б, натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, растворимая в воде, натрий замещает в соли ион свинца и осадок растворяется. Но растворяется и активная замазка.

Порядок десульфатизации аккумулятора химическим способом:

• Готовится раствор – на 3 л взять 60 г трилона Б, 622 мл NH4OH 25%, 2340 мл дистиллированной воды. Можно взять 10% аммиачный раствор1560 мл, воды 1140 мл и 60 г трилона Б.
• Сливается электролит из АКБ в подходящую емкость.
• Сразу непросохшие банки залить подготовленным составом, на оставить в АКБ не более чем на 60 минут.
• Слить содержимое и промыть банки 3-4 раза дистиллированной водой.
• Залить свежий электролит нужной плотности и выполнить зарядку по полному циклу.

Способ нужно использовать с осторожностью. Если десульфатацию автомобильного аккумулятора проводят для удаления небольшого количества осадка, время воздействия сокращают до 30-40 минут. Трилону Б все равно что растворять – вредный осадок или активную массу. В момент реакции идет разогрев и кипение жидкости. Работать нужно на открытом воздухе, использовать защитные средства.

Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

В промышленных условиях, на автобазах, где зарядку аккумуляторов ведут обученные работники, десульфатацию АКБ проводят специальным зарядным устройством для десульфатации. Для снятия осадка с сильно забитого аккумулятора используют реверсивные импульсные токи.

Реверсивный ток – переменный, с различной амплитудой и полярностью, повторяющихся циклично. Импульсная десульфатация зарядом и разрядом действует на аккумулятор мягко, температура электролита не поднимается, выделения газа не происходит.

Для создания реверсивных токов используется специальное устройство, генератор реверсивного тока, стоимость которого примерно равна двум аккумуляторам. Как произвести десульфатацию аккумулятора, пользуясь генератором реверсивного тока?

Генератор используют при среднем сульфатировании пластин с подачей тока 0,5 – 2,0 А в течение 20-50 часов. Процесс окончен, когда в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными.

Сильно забитый аккумулятор чистят с применением устройства для десульфатизации дистиллированной водой в несколько этапов. Для этого напряжение на батарее нужно снизить до 10,8 В, удалить электролит, залить в банки дистиллированной водой.

Вести десульфатацию АКБ малым током, чтобы напряжение было до 2,3 В. Постепенно осадок растворяется в воде, электролит приобретает плотность около 1,11 г/см3. Раствор заменить свежей дистиллированной водой, и продолжать процесс до плотности 1,12 г/см3. Силу тока теперь установить 1 А и наблюдать за ростом напряжения, до тех пор, пока показатель не стабилизируется.

По прошествии первого этапа десульфатации АКБ, поднимают ток до 20 % от разрядного, заряжают батарею 2 часа, разряжают и так до постоянной плотности и напряжения 3-5 раз.

Доводят кислоту до плотности 1,21-1,22 г/см3, заряжают аккумулятор полностью и спустя 3 часа корректируют плотность, пользуясь таблицей. Метод трудоемкий, но десульфатация пластин получается полной. Аккумулятору возвращается вторая молодость.

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством

Можно обойтись более дешевым способом десульфатизации обычным зарядным устройством. Но непременным условием является возможность регулировать ток и напряжение. Если осадок пока занимает меньше половины пластин, применяется следующая схема десульфатизации аккумулятора:

• Довести уровень электролита до нормального уровня дистиллированной водой.
• Подключить ЗУ и установить напряжение 14 В, силу тока 1 А. Заряжать 8 часов. Замеры должны показать, что плотность электролита увеличилась, напряжение поднялось до 10 В. Если показатели ниже – аккумулятор не восстановить.
• Сутки АКБ отдыхает, отключенное от ЗУ.
• Подключить с напряжением 14 в и током 2-2,5 А на 8 часов. Напряжение должно стать 12,7-12,8 В. Электролит в банках плотностью 1Ю13 г/см3.
• Разрядить аккумулятор до 9 В, лампой дальнего света за 6-8 часов.
• Повторять разряд-заряд несколько раз, пока плотность электролита не станет 1,27 -1,28 г/см3. В период циклов идет процесс десульфатации, растворяется камень, кислотный остаток SO4 укрепляет электролит.

В результате емкость свинцового кислотного аккумулятора восстановится на 80-90 %. Но так нельзя провести десульфатацию кальциевого или гелевого аккумулятора.

Чаще всего для десульфатации зарядным устройством используют установку «Вымпел». Она доступна по цене, и имеет необходимую регулировку. К ней можно подключить приставку в виде моргалки или другое электронное устройство для снятия свинцового камня.

В необслуживаемых аккумуляторах десульфатация эффективна только на начальной стадии отложения камня. Ведется она с применением импульсного зарядного устройства. Но надо знать, что камень в кальциевом аккумуляторе содержит гипс, который не разрушается под воздействием импульсных токов. Поэтому необслуживаемые аккумуляторы после 3 глубоких разрядов не подлежат восстановлению.

Устройство для десульфатации автомобильных аккумуляторов

Хорошо ведется десульфатация на пластинах автомобильных аккумулятора под действием токов переменного направления с изменением полярности в высокой частоте. Промышленность предлагает приборы и приставки к зарядке для десульфатации аккумулятора.

Зарядное устройство для аккумуляторов Кедр Авто-10, с режимом десульфатации относится к автоматическим зарядникам. Он обеспечивает зарядку с тока в % А от емкости АКБ, быстрый режим током 5 А и циклический – десульфатацию. Компактный зарядник доступен по цене.

Зарядные десульфатирующие устройства выбирают для конкретного типа аккумуляторов. Лучшими для обслуживания одного аккумулятора считают изделия:

• устройство одноканальное, предназначенное для автомобильных батарей;
• лучше взять устройство с ручной регулировкой зарядного тока;
• изучить возможности защиты, блокировки и допустимые температуры;
• знать параметры своего аккумулятора, подбирать подходящее устройство.

По техническим показателям для автомобилиста подойдет прибор с регулируемым напряжением 0-36 В, с разными способами десульфатации:

• щадящий – малый ток, напряжение постоянное;
• интенсивный – циклический импульсный, подающий ассиметричный ток;
• циклический заряд со снижением зарядного напряжения.

Совместимость с батареей вашей емкости – обязательное условие.

Если вы приобрели десульфатирующую приставку, то она должна включаться между зарядным устройством и аккумулятором, и провода ее не должны быть тоньше других в схеме соединения. Зарядное должно поддерживать импульсный режим.

Десульфатация АКБ в домашних условиях

Часто десульфатацию АКБ легковых авто проводят своими руками, руководствуясь предоставленными на различных ресурсах схемами. Многие из них основаны на использовании обычного зарядного устройства, но требуют много внимания. В среднем ручная сульфатация малыми токами и в несколько циклов занимает больше 2-х недель.

Подключение к зарядному устройству приставки ускорит режим десульфатации АКБ. Примером приставки служит импульсный преобразователь, называемый моргалкой, так как светодиоды сигнализируют от прохождении переменного тока. Устройство можно собрать своими руками.

Перед вами схема зарядного устройства для сульфатации автомобильного аккумулятора, называемая «моргалка».

Принцип «моргалки» — прохождение 10 % тока от емкости АКБ, напряжение 13,1 – 13,4 В. Схема представляет разрядку лампочками на 12 в и реле, включающее зарядку по окончании разрядки. Получается моргание с пульсацией 4,3 секунды на разряд током 1 А и 3 секунды на заряд током 5 А. Импульсы тока сначала разрыхляют монолитную пленку на пластине, потом растворяют маленькие кристаллы.

Знаем, что необслуживаемые аккумуляторы плохо поддаются десульфатации. Но если батарея новая, отслужила не более 2 лет, а уровень электролита в банках низок, можно попробовать восстановить емкость. Сначала нужно добавить в банки дистиллированной воды и заклеить отверстия эпоксидным клеем. Потом попробовать провести зарядку импульсным током. В режиме десульфатации АКБ, одновременно с корочкой сульфатированного свинца будет разрушаться активная замазка. Емкость восстановится ненамного и ненадолго.

Важно знать!

Электролит разъедает тело и натуральные хлопковые волокна также как концентрированная серная кислота. Выделяющиеся через открытые пробки АКБ газы вредны и взрывоопасны. Поэтому место, где проводятся опасные работы должно быть проветриваемым и недоступным для детей и животных. Бутыли с электролитом не должны находиться в местах общей доступности. Не забывайте надеть защитные очки, резиновые перчатки и пользоваться резиновым фартуком.

Видео

Возможно, для вас будет полезным посмотреть предоставленное видео по десульфатации аккумулятора.

Источник