Переполюсовка

Все владельцы автомобильного транспорта имеют представление о предназначении и принципе работы аккумуляторной батареи. Однако не многие знакомы с методами восстановления работоспособности аккумуляторов.

Химические процессы в аккумуляторной батарее

Конструкция и принцип работы

Конструкция свинцово-кислотного аккумулятора

Согласно картинке выше, аккумулятор состоит:

1. Крышка аккумулятора;
2. Межэлементное соединение;
3. Вентиляционная пробка;
4. Соединяющий мостик;
5. Полюсный вывод;
6. Борн;
7. Катод – отрицательный электрод (Pb);
8. Сепаратор;
9. Анод – положительный электрод (PbO2);
10. Полимерный моноблок;
11. Опорная призма;
12. Межбаночная перегородка.

Под конструкцией аккумулятора понимается сосуд с раствором электролита и со свинцовыми электродами внутри. Электролитом является смесь кислоты H2SO4 и очищенной воды H2O. Одна из пластин выполнена из губчатого свинца Pb и является катодом, а другая – из диоксида свинца PbO2, является анодом.

Свинец, будучи легкоокисляющимся металлом, обладает свойством электролитического растворения, путем перехода положительных ионов металла в раствор. В процессе опускания свинцовых пластин в раствор электролита от нее начнут отсоединяться положительные ионы свинца и переноситься в раствор, при этом электрод будет иметь отрицательный потенциал.

С увеличением разницы в потенциалах данный процесс замедляется до момента наступления баланса между силой, выталкивающей ионы в раствор, и силами электростатического поля и избыточного гидростатического давления на раствор.

При погружении электрода из двуокиси свинца в раствор серной кислоты происходит процесс его перехода в раствор, где он, соединяясь с водой, преобразуется в ионы свинца Pb4+ и ионы гидроксила ОН. Ионы Pb4+, оседая на электроде, формируют на нем положительный потенциал, а кислота создает только ионы ОН+ и HSO4. Соответственно, при разряде аккумулятора используется серная кислота, образовывается вода, и происходит образование на двух пластинах сульфата свинца. При заряде АКБ процессы проходят в противоположном направлении.

Возможные неисправности аккумуляторов

Среди возникающих неисправностей аккумуляторов основными являются:

• Переполюсовка аккумулятора. Данный процесс характеризуется тем, что при работе аккумулятора в циклическом режиме на «заряд-разряд» со временем может падать емкость некоторых аккумуляторных батарей в аккумуляторе. Такой дисбаланс может привести к тому, что просевшая батарея начнет заряжаться от соседних исправных батарей, но заряд будет проходить в обратном направлении, образуется так называемая обратная полярность. Поскольку зарядное напряжение практически в 2 раза выше разрядного, переполюсовка может привести к выходу из строя нескольких аккумуляторных батарей. Как последствие возможно разрушение аккумулятора ввиду сильного газовыделения и нагрева;
• Сульфатация аккумуляторных пластин. Процесс образования сульфата свинца –явление обычное для всех свинцовых аккумуляторов. Образовавшиеся мелкие кристаллы сульфата свинца при заряде аккумулятора растворяются и не доставляют проблем. Однако ненормальная сульфатация, в виде крупнокристаллического сульфата свинца, не растворяется при заряде и со временем покрывает всю активную часть электродов, мешая заряду аккумулятора.

Факторами, указывающими то, что аккумулятор переполюсованный и имеет глубокую сульфатацию, являются:

• Большое отличие плотности электролита в разных банках;
• Маленькая емкость АКБ по сравнению с гарантированной документацией;
• Резкое повышение напряжения в начале заряда аккумулятора;
• Стремительное повышение температуры электролита;
• Очень медленный рост плотности электролита при заряде;
• Раннее закипание раствора электролита по сравнению с нормальным временем.

Причины неисправностей и методы устранения

Основными причинами неисправностей являются:

1. Нахождение аккумуляторов в разряженном или недозаряженном состояниях длительное время;
2. Регулярная зарядка завышенными токами;
3. Частые абсолютные разряды;
4. Низкий уровень электролита;
5. Увеличенная плотность электролита;
6. Перепады температуры.

Для восстановления нормальной работы аккумулятора при наличии ненормальной сульфатации необходимо:

1. Длительный перезаряд аккумулятора на протяжении 3 часов;
2. Восстановление аккумулятора переполюсовкой.

Понимание в полной мере процессов, происходящих в аккумуляторе, и методов по устранению неисправностей позволит не допускать поломок и максимально продлить жизнь аккумулятору.

Видео