Современные автомобильные аккумуляторы могут без проблем служить до пяти, а то и семи лет. По истечении этого срока они перестают держать заряд, а их емкости едва ли хватает для старта двигателя. Если с вашим аккумулятором приключилась подобная история, скорее всего, придется покупать новый. А что делать со старым? Его можно просто выбросить, сдать в приемный пункт, или попытаться восстановить.
Восстановление аккумулятора займет, конечно, определенное время, и гарантии, что батарея «оживет» никакой нет. А если это и случится, то она уже никогда не будет прежней, поэтому применять ее в качестве основной АКБ для автомобиля мы бы не рекомендовали. Но ее можно успешно использовать в качестве резервного аккумулятора, а также для других целей, где требуется автономный источник энергии.
Почему аккумулятор «стареет»
Чтобы понять, что случается с аккумуляторной батареей со временем, рассмотрим химические процессы, происходящие внутри классической обслуживаемой кислотно-свинцовой АКБ. Итак, в процессе работы исправной батареи на ее минусовые пластины оседают частички активного свинца, на положительные – его оксид. При разрядке происходит обратный процесс, в результате которого свинец вступает в реакцию с электролитом, образуя сульфат. Соль оседает мелкими кристаллами на пластинах. Со временем эти кристаллы увеличиваются, образуя слой практически нерастворимых отложений, из-за которых активные вещества постепенно перестают восстанавливаться. Данный процесс называется сульфатацией. Он приводит к снижению емкости аккумуляторной батареи и увеличению ее сопротивления. Что это значит? Емкость аккумулятора напрямую зависит от площади рабочих пластин, которая увеличена за счет ячеек и ребер. Осевший на них сульфат превращает решетку в одну плоскость, уменьшая ее площадь. Кроме того, его слой препятствует доступу электролита к активным веществам, усугубляя ситуацию.
Соли свинца, и сульфат в том числе, обладают достаточно высоким электрическим сопротивлением, что затрудняет движение частиц активных веществ от электрода к электроду. Это ведет к снижению рабочего напряжения, а также повышению температуры электролита, что способствует процессу сульфатации. Вот такой получается замкнутый круг.
Кроме времени и высокой температуры к сульфатации могут привести:
- большой ток разрядки;
- низкое разрядное напряжение;
- глубокий разряд;
- длительный период хранения без использования в разряженном состоянии.
Диагностируем аккумулятор
Прежде чем приступить к спасению АКБ, необходимо убедиться, что она не совсем «умерла», иначе все наши попытки могут оказаться тщетными. Кроме сульфатации существуют и другие причины, по которым батарея может полностью выйти из строя, и восстановить ее вряд ли получится. К ним относятся:
- замыкание свинцовых пластин, возникающее при выкипании электролита и нагревании электродов (шансов на восстановление мало, но попробовать можно);
- повреждение угольных пластин, признаком чего является электролит черного цвета (реанимировать батарею можно и не пытаться);
- замерзание электролита, характеризующееся вздутием банок (можно сразу выбрасывать или сдавать в приемку).
Вот мы и подобрались к выводу: реанимировать АКБ возможно только при умеренной сульфатации и некритичном замыкании пластин.
Начинаем диагностику. Для этого проверьте напряжение в каждой из банок. Если у вас есть подозрение на замыкание в определенной банке, обратите внимание, насколько отличается выдаваемое ею напряжение от соседних ячеек. Если разница превышает 0,5 В, ваши подозрения небезосновательны.
Открутите пробки банок, и проверьте уровень электролита при помощи стеклянной палочки. Он не должен быть ниже 10 мм от верхней поверхности решеток. Если в банке, которую вы подозревали в замыкании уровень ниже, или вообще не определяется – это свидетельство того, что электролит в ней выкипел, а значит, имеет место и замыкание.
Наденьте резиновые перчатки и слейте весь электролит из аккумулятора в какую-нибудь посуду. Не бойтесь его потрясти. Вы увидите, как вместе с электролитом из банок выходят частицы сульфата свинца. Убедившись, что электролит не содержит угольной пыли, свидетельствующей о разрушении угольных пластин, можно приступать к его восстановлению.
Десульфатация с помощью химических средств
Начнем с самого простого – использования химически активных веществ, позволяющих избавиться от сульфата свинца на пластинах. В автомобильных магазинах можно приобрести специальные десульфатизирующие присадки, предназначенные именно для этих целей. Покупаем присадку, дистиллированную воду и свежий электролит.
До начала процедуры восстановления рекомендуется промыть банки горячей водой, пока из них не вымоются отложения. Когда банки будут чистыми, растворяем в электролите присадку в соответствии с инструкцией, и даем ему полностью раствориться (на это может уйти до 2-х суток). Заливаем раствор в аккумулятор, доводим его плотность до оптимальной (1,28 г/см 3). Подключаем зарядное устройство, устанавливаем ток зарядки не более 0,1 А, и даем АКБ зарядиться, пока напряжение на клеммах не достигнет 13,5-14,4 В. Следите, чтобы электролит не кипел! Далее уменьшаем ток до 0,05 А, и продолжаем заряжать, пока напряжение и плотность не будут оставаться неизменными на протяжении двух часов. После зарядки меряем плотность и при необходимости доводим ее до оптимальной.
Теперь подключаем к клеммам аккумулятора лампочку с нагрузкой 0,5-1 А, и ждем, пока напряжение не упадет до 10,2 В. Далее повторяем цикл зарядки-разрядки 2-3 раза. Не забываем контролировать плотность электролита.
Вместо присадки и электролита для десульфатизации можно использовать аммиачный раствор трилона (натрия этилендиаминтетрауксуснокислого). Его заливают в банки и дают ему время «поработать» 40-60 минут. Процесс происходит с активным выделением газа. Прекращение газообразования свидетельствует о завершении химической реакции. После завершения этой процедуры жидкость сливают, а банки промывают дистиллированной водой. После этого батарею заряжают по описанному выше алгоритму.
В качестве химически активного вещества можно применить и раствор обычной пищевой соды, однако такой способ не принесет желаемого результата.
Десульфатация дистиллированной водой
Данный метод требует еще больше времени, однако, спешить здесь и не стоит. Он больше подходит для АКБ, в которых уровень сульфатации минимальный.
Промыв банки, как было описано, залейте в них дистиллированную воду, чтобы она покрыла пластины. Не закручивая пробок, подключите зарядное устройство, установите на нем напряжение на уровне 14 В, и оставьте заряжаться на пару часов. Когда вода закипит, уменьшите напряжение, добившись минимального газообразования. Внимание, вода должна кипеть, но на минимуме! Выдерживаем аккумулятор в режиме такой зарядки неделю, а еще лучше две. За этот срок вода превратится в слабенький электролит за счет растворения сульфата и трансформирования его частиц в молекулы серной кислоты.
Слейте из банок жидкость и наполните их опять чистой дистиллированной водой. Повторяйте процесс до тех пор, пока вода не перестанет превращаться в электролит (измеряйте ее плотность ареометром). По окончании процедуры залейте в банки полноценный электролит и зарядите аккумулятор обычным способом.
Устранение замыкания пластин с использованием тока большой величины
Способ с применением «шоковой терапии» рекомендуется использовать лишь в крайних случаях, когда другие методы надежд не оправдали. Он заключается в том, чтобы с помощью мощного импульса устранить замыкание между пластинами в банке. В качестве источника такого импульса может быть использован трансформаторный сварочный аппарат, выдающий ток в пределах 80-100 А и напряжение 20 В.
Плюсовой провод подключают к минусовой клемме аккумулятора, а «массу» подают на плюс. При этом электролит не сливают, просто откручивают пробки.
На аккумулятор подают напряжение в течение 30 минут. Естественно, электролит за это время закипит, но не обращайте на это внимания. Выдержав время, слейте его, промойте банки горячей водой и залейте новый. После «терапии» зарядите аккумулятор обычным способом, соблюдая обратную полярность.
В дополнение посмотрите видео:
Запуск автомобильных двигателей и других силовых установок осуществляется стартером, представляющим собой специальный электрический двигатель. Для создания пускового момента ему требуется электроэнергия, получаемая от внешнего источника - аккумуляторной батареи. Однако с течением времени в процессе эксплуатации у батареи могут возникнуть различные неисправности, и тогда у владельцев появляется вопрос, как восстановить аккумулятор. Эта задача решается различными способами, в зависимости от конструкции и технического состояния батареи, с использованием специального оборудования и инструмента.
Устройство кислотного аккумулятора
Основная функция аккумулятора состоит в кратковременной подаче мощного электропитания к стартеру, обеспечивающему запуск различных силовых установок. На короткое время АКБ снабжает электричеством все бортовые приборы до запуска двигателя, после чего питание к ним начинает вырабатываться генератором. Для автомобилей выпускаются устройства двух типов - кислотный и щелочной аккумулятор. Восстановительные мероприятия чаще всего касаются первого варианта, который и будет рассмотрен более подробно в качестве примера.
Все батареи имеют достаточно надежную конструкцию, но несмотря на это все равно случаются повреждения и неисправности из-за неправильного обслуживания или неаккуратной эксплуатации. Если кислотный аккумулятор старый, то ремонтировать его нет никакого смысла. Как правило восстановительные мероприятия проводятся в отношении сравнительно новых АКБ. Для этого нужно хорошо представлять конструкцию данных устройств.
Любая батарея помещается в закрытом пластиковом корпусе, из которого наружу выходят две клеммы плюса и минуса. Конструкция предполагает возможность обслуживания аккумулятора или же модель является необслуживаемой. В первом случае в верхней части корпуса имеются отверстия, закрывающиеся пробками. Во втором случае данные конструктивные элементы отсутствуют, за исключением одного небольшого отверстия, через которое отводятся газы. Подобные устройства обладают улучшенными характеристиками.
Внутреннее пространство корпуса разделено на 6 частей, называемых секциями или банками. Они заполнены рабочими элементами - свинцовыми пластинами с положительным или отрицательным значением, на которые нанесено активное вещество. Пластины аккумулятора располагаются поочередно таким образом, чтобы плюс чередовался с минусом. Между ними расположен сепаратор, исключающий возможность случайного соприкосновения. Пластины соединяются в общие блоки на каждом из которых установлена выводная перемычка, соединенная с мостом. Таким образом, все элементы соединяются в единый мост и выводятся на клеммы.
Принцип работы АКБ
Образование и передача электроэнергии в АКБ осуществляется путем химических реакций. С этой целью в каждую банку заливается электролит, представляющий собой раствор, в котором в строго определенных дозах смешаны кислота и дистиллированная вода.
Аккумулятор не может самостоятельно вырабатывать электроэнергию, он лишь получает ее из посторонних источников и сохраняет в течение определенного времени. В процессе зарядки электричество поступает на клеммы, после чего происходит его преобразование в химическую энергию. Разряжаясь, батарея вступает в обратный процесс, когда химическая энергия превращается в электрический ток.
Когда к аккумулятору подключается нагрузка, начинается реакция между губчатым свинцом, расположенным на отрицательных пластинах, двуокисью свинца с положительной пластины и электролитом. В результате происходит высвобождение электроэнергии, которая затем и используется по назначению. В это же время отрицательные пластины покрываются слоем сульфата свинца. Во время зарядки АКБ весь процесс происходит в обратной последовательности, после чего сульфат оказывается растворенным в электролите, а положительные пластины покрываются слоем диоксида свинца.
Основные неисправности батареи
Положительные и отрицательные пластины аккумулятора помещаются в закрытую пластмассовую емкость, внутрь которой заливается электролит, представляющий собой раствор соляной кислоты. Совместно со свинцовыми пластинами он образует так называемую гальваническую пару. К клеммам поступает ток от генератора или зарядного устройства. Когда он накапливается в достаточном количестве, аккумулятор сам превращается в источник электричества.
Потери электроэнергии, затраченной на пуск и другие нужды, восполняются с помощью генератора. Однако через определенное время накопленных запасов становится недостаточно для нормальной работы. В процессе эксплуатации наступает старение пластин. В отдельных случаях батарею можно реанимировать. Но для этого нужно вначале точно установить причину нерабочего состояния аккумулятора, чтобы восстановить АКБ автомобиля в домашних условиях.
Чаще всего батарея выходит из строя из-за сульфатации свинцовых электродов. В случае глубокой разрядки кристаллы не успевают раствориться. Кроме того, сульфатация возникает по причине регулярной недостаточной зарядки и продолжительного хранения АКБ в состоянии полной разрядки. Она легко определяется визуально, достаточно всего лишь открутить пробки и взглянуть на пластины, покрытие светло-коричневым налетом.
В других случаях при наличии сульфатации батарея начинает быстро закипать при зарядке, при полной зарядке она не вращает двигатель стартера и садится в течение нескольких минут даже под самой незначительной нагрузкой. Корпус покрывается белым налетом и вернуть первоначальное состояние уже проблематично.
Другая широко известная причина неисправности АКБ заключается в разрушении пластин и их дальнейшем осыпании. Основным внешним признаком является черный цвет электролита. В случае разрушения многих решеток ремонт такого аккумулятора становится невозможным и восстановлению он уже не подлежит.
Неисправность батарей нередко связана с замыканием пластин, расположенных рядом. Они деформируются или осыпаются, а на дне корпуса образуется осадок, вызывая замыкание одной из секций. В этом случае электролит в данной банке при зарядке не закипает, или кипение наступает очень медленно. Напряжение вообще не растет или поднимается крайне слабо. В этом случае неизвестно, можно ли вернуть устройство в начальное состояние.
Иногда аккумулятор выходит из строя по причине замерзания электролита. Это случается, когда батарея находится на морозе в состоянии сильной разрядки. Если корпус разорван льдом, то и пластины скорее всего тоже деформировались и замкнулись. При целом корпусе батарею следует разморозить в теплом месте и затем попытаться решить задачу, как восстановить аккумулятор.
Перед началом ремонта корпус нужно очистить. С его поверхности удаляется грязь, после чего он промывается содовым раствором с целью нейтрализации электролита. Клеммы очищаются от налета средней наждачной бумагой. Иногда после очистки клемм батарея сразу же частично восстанавливает свою работоспособность.
Десульфатация методом КТЦ
В результате сульфатации на поверхностях пластин оседает сернокислый свинец, препятствующий проникновению электролита в глубину активной массы. По этой причине какая-то часть массы уже не принимает участия в химической реакции. Поэтому в АКБ наблюдается рост внутреннего сопротивления, из-за чего емкость падает. Аккумулятор не может полностью зарядиться и очень быстро теряет набранный заряд.
Одним из основных методов решения проблемы, как восстановить автомобильный аккумулятор, считается контрольно-тренировочный цикл, с помощью которого сульфатация может быть ликвидирована на ранней стадии, а емкость АКБ восстановлена. Суть метода состоит в зарядке и разрядке, которые выполняются единым циклом. Необходимо заранее подготовить зарядное устройство, вольтметр, ареометр, потребитель в качестве нагрузки и можно восстанавливать работоспособность.
Вначале батарея полностью заряжается. Для этого используется сила тока, составляющая 10% от номинальной ёмкости АКБ. То есть, батарее на 60 ампер-часов потребуется ток, силой 6 ампер. По окончании зарядки выполняется проверка плотности электролита во всех банках, который в норме должен быть 1,27. Если показатель меньше номинала, необходимо поднять плотность до нужного уровня и еще полчаса заряжать батарею для перемешивания электролита.
Далее выполняется контрольная разрядка при помощи нагрузки, подключенной к клеммам. При этом потребляемая электроэнергия составляет не более 10% от емкости аккумулятора. В процессе разрядки выполняются периодические замеры напряжения, которое должно снизиться на клеммах до 10,2В. Данный показатель соответствует полному разряду устройства. Одновременно нужно следить за временем разрядки. Новой батарее для этого требуется примерно 10 часов. Меньшее время разрядки соответствует большей потере емкости АКБ. Таким образом, решается задача, как восстановить аккумулятор автомобиля.
Аккумулятор не должен оставаться разряженным слишком долго. После полного разряда он должен быть сразу же поставлен на зарядку до тех пор, пока заряд полностью не восстановится. В результате этой операции ёмкость восстанавливается, а внутреннее сопротивление батареи снижается после понижения сульфатации.
Замена электролита
Иногда электролит, содержащийся в банках, становится мутным и приобретает черный цвет. В этом случае требуется его замена. Подобное состояние характерно для коротких замыканий или старых аккумуляторов, которые не использовались в течение длительного времени. Одним из способов восстановления аккумулятора автомобиля, считается замена электролита.
Испорченную жидкость нужно слить путем вытягивания ее резиновой грушей. Откачивать электролит рекомендуется не только с испорченной, но и со всех остальных банок.
В пустые банки заливается дистиллированная вода, после этого корпус АКБ нужно немного покачать и выполнить слив. Переворачивать батарею нельзя, иначе частички осадка могут застрять между пластинами. Процедура повторяется неоднократно, пока сливаемая вода не будет чистой.
- Заливается электролит с плотностью 1,28 и отстаивается в течение суток, пока изнутри не выйдет весь воздух.
- Зарядка током силой 0,1 А пока плотность полностью не восстанавливается. Электролит не должен сильно кипеть, а корпус - сильно нагреваться. Если нужно, зарядка прерывается, чтобы жидкость остыла. Батарея должна зарядиться до 14-15 вольт.
- После проверки показаний ареометра, ток уменьшается и остается еще на 2 часа. Если плотность за это время осталась на прежнем уровне, зарядку можно прекратить.
С помощью тока 0,5 ампер старый аккумулятор разряжается до 10 вольт. При достижении напряжением этой отметки менее чем за 8 часов следует повторить весь предыдущий цикл. Если же все в норме, батарея заряжается до своего номинального значения.
Как и любой товар, кислотный свинцовый аккумулятор имеет свой срок годности и при правильной эксплуатации прослужит довольно долго. Вышедшие из строя источники питания автомобиля заменяют новыми, но в некоторых случаях возможен ремонт, после которого АКБ прослужит ещё некоторое время. Следует знать, что восстановленный аккумулятор автомобиля прослужит ещё какое-то время, но следует подготавливать себя к приобретению нового.
Основные неисправности аккумулятора
К основной и наиболее распространённой неисправности аккумулятора относится сульфатация пластин, при этом емкость АКБ сильно уменьшается. Полностью устранить эту неисправность возможно только на ранних стадиях, при этом не потребуется значительных усилий, а аккумулятор прослужит достаточно долго.
Следующей по распространённости неисправностью являются осыпание пластин и как следствие короткое замыкание. Самой большой неприятностью является обрыв пластин. Это явление достаточно редкое и обычно происходит при высоким напряжением, при недостаточном уровне электролита в банках. Следует знать, что сульфатация пластин возникает вследствие постоянного недозарядаАКБ, а переизбыток напряжения приводит к осыпанию, короткому замыканию и обрыву пластин. После ремонта или замены источника питания следует выявить и устранить причины, приведшие к выходу из строя аккумулятора. Попробуем разобраться, как восстановить аккумулятор автомобиля без особых затрат.
Материалы и приборы
Сульфатация пластин приводит к тому, что заряженный аккумулятор не выдает полную мощность, а разряд происходит очень быстро. Для проведения работ по восстановлению аккумулятора потребуется:
- Зарядное устройство;
- Электролит;
- Дистиллированная вода;
- Защитные очки и перчатки;
- Десульфатирующая присадка;
- «Ариометр».
Устранение сульфатации
Аккумулятор полностью заряжается, после чего с него сливается электролит и он промывается. Как правильно это сделать, можно узнать на страницах нашего сайта в соответствующем разделе. В банки наливается новый электролит и добавляется соответствующая десульфатирующая присадка.
Правила её применения следует изучить до начала работ. Электролитом с присадкой следует полностью заполнить банку до рекомендованного производителем уровня. В течение двух суток аккумулятор должен настояться, за это время присадка должна устранить отложения на пластинах.
Восстановление емкости
После удаления отложений следует правильно восстановить емкость источника питания. Для этого зарядку следует проводить малыми токами, не выше значений 0,1А. Аккумулятор полностью заряжают, проверяют плотность и при необходимости выравнивают до требуемых значений. Далее проводим разрядку аккумулятора до напряжения 10,5 вольт, при этом напряжение в каждой банке не должно быть ниже 1,7 вольт.
В качестве нагрузки можно использовать последовательно соединённые между собой автомобильные лампы. После этого аккумулятор полностью заряжают, при этом зарядный ток не должен превышать половины обычных показателей при зарядке. Следует определить мощность ламп и время разрядки до указанных величин. По простой формуле рассчитывается емкость аккумулятора и в случае недостаточной емкости источника питания цикл «разряд – заряд» следует проводить до достижения приемлемых значений ёмкости аккумулятора. После выполнения работ в электролит можно добавить ещё небольшое количество присадки завернуть пробки и пользоваться восстановленным аккумулятором.
Глубокая сульфатация
Существуют еще способы, как восстановить аккумулятор автомобиля, который практически полностью засульфатировался. Однако эти способы достаточно опасны и потребуют специальных помещений для проведения работ
Восстановление обратным током
Для выполнения восстановления этим способом потребуется источник питания повышенной мощности. К примеру, для этого подойдёт сварочный трансформатор (не путать с инвертором). У этого источника выходное напряжение должно быть не менее 20 вольт, а сила тока более 80 ампер. Следует учитывать, что аккумулятор не должен иметь короткого замыкания пластин, в этом случае последствия могут быть непредсказуемыми. Восстановление проводится обратным током, для чего плюс трансформатора подключаем к минусу аккумулятора, а минус к плюсовой клемме АКБ.
Пробки восстанавливаемого источника питания должны быть вывернуты, а уровень электролита соответствовать норме. Включается зарядка на 30 минут, при этом образуется обильное газообразование и обильное выделение тепла, из горловин банок может даже выплёскиваться электролит. Поэтому меры безопасности следует соблюдать безукоризненно. По окончании зарядки обратным током сливают электролит, промывают дистиллированной водой и заливают новый раствор серной кислоты необходимой плотности.
Далее зарядку проводят обычным зарядным устройством правильной полярности минус к минусу, плюс к плюсу. По окончании зарядки можно провести несколько контрольно – тренировочных циклов. Следует помнить, что эти работы не гарантируют восстановления и могут привести к окончательному выходу аккумулятора из строя.
Восстановление раствором этилендиаминтетрауксуснокислого натрия
Данный метод, как и предыдущий, следует проводить на аккумуляторе, который в случае неудачи не жалко будет утилизировать. Аккумулятор максимально заряжают, сливают электролит и промывают дистиллированной водой. В освобождённую емкость заливают раствор этилендиаминтетрауксуснокислого натрия. Для его приготовления лучше воспользоваться химической лабораторией.
Время, которое необходимо для десульфатации аккумулятора, составляет от 40 до 60 минут, при этом происходит обильное выделение газа и нагревание емкости. По окончании газовыделения раствор сливают, промывают 2-3 раза дистиллированной водой, заливают новый электролит и заряжают аккумулятор. В случае удачи восстановленный аккумулятор прослужит ещё какое-то время.
В общем, ситуаций может быть только две:
- Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
- Аккумулятор сел в ноль и вообще не хочет заряжаться.
Первая ситуация: потеря емкости
В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.
Снижение емкости - абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.
Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.
Вторая ситуация: не хочет заряжаться
Теперь рассмотрим второй случай - аккумулятор не заряжается.
Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.
В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора - между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим - находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).
На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.
В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита - от переразряда или от короткого замыкания. Результат один - открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.
Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.
Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.
Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно - он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправданна.
О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.
Как заставить заряжаться?
По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).
Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.
Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется "толкнуть" аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.
Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.
Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий - на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).
Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:
Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):
R = 3В / 0.050А = 60 Ом
Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):
P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт
Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор - 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:
Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.
Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.
Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.
Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).
Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!
Теперь другая ситуация - резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.
Как бы это не было прискорбно, но у всего есть свой срок службы. Считается, что у аккумулятора он составляет порядка трех лет, после чего батарея отправляется на свалку, а ее место в автомобиле занимает новая АКБ.
Однако не спешите раньше времени прощаться со старым аккумулятором, поскольку существует несколько способов его реанимации. Именно с ними сегодня вас и хочется познакомить.
К наиболее распространенным и излюбленным большинством автовладельцев методам реанимирования аккумуляторов относят
:
1. Продолжительный заряд АКБ малым током.
2. Заряд АКБ в дистиллированной воде.
3. Максимальные разряды АКБ малыми токами.
Согласитесь, название способов восстановления дают лишь поверхностные представления об их сути. Для достижения отличного результата требуется познакомиться с этими методами реанимирования АКБ поближе.
Продолжительный заряд АКБ малым током
С помощью данного нехитрого способа можно вернуть жизнь только аккумулятору с незначительной и не застарелой сульфатацией пластин.
Для того, чтобы даровать вторую жизнь АКБ, вам необходимо:
1. Заполнить аккумулятор дистиллированной водой немного выше уровня.
2. Включить АКБ на заряд током нормальной величины (0,1 емкости аккумулятора).
3. Как только станет заметно газообразование в АКБ, следует на минут 20-30 отключить заряд.
4. После перерыва АКБ вновь необходимо подключить к току, только на этот раз уменьшенному в десять раз в сравнении с первоначальным, т.е 0,01 емкости АКБ.
5. Заметив усиленное газообразование на пластинах обеих полярностей, надо отключить АКБ от тока и сделать перерыв на 15-20 минут.
Четвертый и пятый этап восстановления аккумулятора следует повторить несколько раз . Порой, чтобы АКБ пришла в полную боевую готовность, требуется повторять указанные процедуры несколько дней подряд, прежде чем начать эксплуатировать аккумулятор на всю мощь.
Во избежание неудобств, связанных с работой аккумулятора, рекомендуем периодически проверять уровень электролита в АКБ (высота его слоя не должна быть менее 5 мм над верхними кромками пластин), а при необходимости можно добавить дистиллированной воды. Следите, чтобы в аккумулятор не попали какие-либо посторонние вещества. Следы окисления на аккумуляторных клеммах и проводах необходимо аккуратно удалять.
Заряд АКБ в дистиллированной воде
Если сульфатация АКБ глубокая, но не застарелая, то можно постараться восстановить аккумулятор следующим способом.
1. Разряжаем аккумулятор до напряжения 9 В.
2. Сливаем весь раствор электролита и заполняем аккумулятор дистиллированной водой. Ждем около часа.
3. После паузы в работе аккумулятор включаем на заряд. При этом напряжение тока на каждом зажиме аккумулятора ни в коем случае не должно превышать 11,5 В.
4. Постепенно увеличиваем заряд. После того, как удельный вес раствора был увеличен примерно до 1,1-1,12, необходимо довести зарядный ток до величины, равной 0,1 емкости АКБ.
5. Заряжать таким образом АКБ следует до тех пор, пока не будет заметно равномерное выделение газа на пластинах обеих полярностей.
6. После этого необходимо аккумулятор разрядить в течение полутора-двух часов током, равным 0,2 величины разрядного тока, соответствующего десятичасовому режиму разряда аккумулятора.
Пятый и шестой этап восстановления аккумулятора следует повторить несколько раз . После того, как удельный вес раствора не перестанет повышаться, следует довести уровень электролита до нормы и аккумулятор готов к эксплуатации.
Стоит отметить, что подобный метод довольно времязатратный, нередко, чтобы даровать аккумулятору вторую жизнь, могут потребоваться недели.
Реанимирование аккумулятора методом максимальных разрядов малыми токами
Метод восстановления АКБ, о котором сейчас пойдет речь, подходит для аккумуляторов с застарелой сульфатацией. Очевидно, что процесс будет долгим и трудоемким, однако он того стоит.
1. В первую очередь вам необходимо зарядить аккумулятор током, равным 0,2*Q (где Q — емкость аккумулятора).
2. После того, как напряжение достигло 12 В, зарядный ток следует снизить до величины, рассчитываемой по формуле 0,05*Q.
3. Заряд следует прекратить тогда, когда и напряжение, и вес электролита достигнут стабильных значений.
4. Дайте аккумулятору отдохнуть полчаса-час. После чего опять заряжайте его малым током, до тех пор пока он не «закипит».
Данный этап следует повторить несколько раз. О том, что пора прекратить процедуру, вы поймете тогда, когда электролит начнет закипать спустя несколько минут после начала зарядки .
После этого вам следует повторить первый этап работы, а через пару часов продолжить заряжать аккумулятор указанным способом. Для восстановления работоспособности АКБ вам может потребоваться повторить весь цикл работ до 8 раз.
Конечно, восстановление аккумулятора своими силами – это довольно долгий и трудоемкий процесс, однако приложив немного стараний вы сможете заметно продлить жизнь АКБ и сэкономить значительную сумму.
