Ток зарядки батареи. Как часто нужно заряжать аккумулятор

С окончанием летнего сезона у автомобилистов все чаще возникает вопрос зарядки своего автомобильного аккумулятора. По многочисленным просьбам читателей портала сайт , мы публикуем инструкцию «правильной» зарядки АКБ.

Заряд АКБ

Заряд свинцовых аккумуляторных батарей необходимо производить от источника постоянного (выпрямленного) тока. Можно использовать любые выпрямители, допускающие регулировку зарядного тока или напряжения. При этом зарядное устройство, предназначенное для заряда одной 12-вольтовой батареи, должно обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 В, поскольку иначе не удастся зарядить современную необслуживаемую батарею полностью (до 100% ее фактической емкости).

Положительный провод (клемму) зарядного устройства соединяют с положительным выводом батареи, отрицательный - с отрицательным.

В практике эксплуатации пользуются, как правило, одним из двух методов заряда батареи: заряд при постоянстве тока или заряд при постоянстве напряжения. Оба эти метода равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи. При выборе зарядного устройства следует руководствоваться информацией, приведенной ниже.

Заряд при постоянстве тока

Заряд батареи производится при постоянной величине зарядного тока, равной 0,1 х С20 (0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда). Это значит, что для батареи емкостью 60 А ч ток заряда должен быть равен 6 А. Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство.

Недостаток такого способа - необходимость постоянного (каждые 1-2 часа) контроля и регулирования зарядного тока, а также обильное газовыделение в конце заряда.

Для снижения газовыделения и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток уменьшают в два раза (3 Ампера для батареи емкостью 60 А ч) и при таком токе продолжают заряд до начала газовыделения. При заряде батарей последнего поколения, которые не имеют отверстий для доливки воды, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В еще раз уменьшить ток в два раза (1,5 А для батарей емкостью 60 А ч).

Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Для современных необслуживаемых батарей такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита.

Заряд при постоянстве напряжения

При заряде этим методом степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В - на 85-90%, а при напряжении 16 В - на 95-97%. Полностью зарядить батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В.

В первый момент включения тока его величина может достигать 40-50 А и более, в зависимости от внутреннего сопротивления (емкости) батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда до 20-25 А.

По мере заряда напряжение на выводах батареи постепенно приближается к напряжению зарядного устройства, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда (если величина зарядного напряжения выпрямителя ниже напряжения начала газовыделения). Это позволяет производить заряд без участия человека в полностью автоматическом режиме. Обычно критерием окончания заряда в подобных устройствах является достижение напряжения на выводах батареи при ее заряде, равного 14,4±0,1 В. При этом, как правило, загорается зеленый сигнал, служащий индикатором достижения заданного конечного напряжения, то есть окончания заряда. Однако, для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых батарей с помощью выпускаемых промышленностью зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется более суток.

Заряд батареи на автомобиле

При эксплуатации батареи на автомобиле ее заряд происходит при постоянном напряжении. Производители автомобилей по согласованию с разработчиками батарей устанавливают уровень зарядного напряжения 14,1±0,2 В, что ниже напряжения интенсивного газовыделения. С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления батареи. Поэтому АКБ на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда полностью. Обычно степень заряженности батареи зимой составляет 70-75%, если напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,3 В при работающем двигателе и включенном дальнем свете. Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно не реже одного раза в месяц) производить заряд АКБ от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.

У полностью заряженной батареи плотность электролита составляет 1,28±0,01 г/см3 Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1,20±0,01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1,10±0,01 г/см3.

Если значение плотности во всех аккумуляторах одинаково (с разбросом ±0,01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной банке аккумулятора будет значительно ниже (на 0,10-0,15 г/смі), чем в остальных ячейках.

Для измерения плотности жидкостей применяют ареометры со сменными денситометрами для измерения плотности различных жидкостей, например, антифриза с плотностью от 1,0 до 1,1 г/см3 или электролита с плотностью от 1,1 до 1,3 г/см3.

При измерении поплавок не должен касаться стенок цилиндрической части стеклянной трубки. Одновременно необходимо замерить температуру электролита. Результат измерения плотности приводят к +25°C. Для этого к показаниям денситометра надо прибавить или отнять поправку, указанную в специальной литературе.

Если при измерении окажется, что НРЦ ниже 12,6 В, а плотность электролита ниже 1,24 г/см3, батарею необходимо подзарядить и проверить зарядное напряжение на ее клеммах при работающем двигателе.

Источник: www.livi-car.ru

11 Отзывы ›

Тарас, если есть пробки заливных горловин, то всё просто- плотность электролита должна быть 1,27-1,28г/куб.см. (для умеренного климата)
На «Северах» АКБ специально «разгоняют» до 1,30-1,32 по специально муторной методике, практически выпаривают, т.е. заряжают с периодической «подливкой» корректирующего электролита с плотностью 1,4г/куб.см
А если пробок нет, то достоверно НИКАК…
По НРЦ=12,7В можно определить примерно через 1-2недели отстоя после зарядки, либо несколько раз после зарядки нагрузить нагрузочной вилкой и через какое-то время проверять НРЦ, удостоверившись, что оно достигло равновесного значения…как-то так…

Вот ведь как интересно- Олег написал бред собачий, к тому же явно нервическим стилем, с апелляцией к народу (что уже должно вызывать сомнения…), а Георг его сильно за это благодарит…
Здесь уже интерес не технического, а психологического характера…

На мой взгляд в статье НЕ ВСЕ верно. Привязка ко времени — вообще бесполезна. Почему — догадайтесь сами. Потому позолю себе посоветовать на счет КИСЛОТНЫХ автоаккумуляторов
1. Заряжайте при постоянстве тока НЕ 5 — 6 , а 2 — 3 А.
2. Заряд продолжайте до напряжения 16 — 16,5 Вольт.
3.При полном заряде, плотность электролита не должна менятся в течении 1 — 1,5 часа.
4. Если имеется возможность, заряд производите в режиме десульфатации.
При таком методе заряда и периодической (5 — раз в год) зарядке в режиме десульфатации, аккумуляторы служат до 9 лет. Один прослужил 11 лет.

• по п.1 правильнее, видимо, было бы сказать «не 10%, а 5% от емкости 20ти часового разряда»
  по п.2 хорошо было бы уточнить, о каком напряжении идёт речь (кто в теме, поймёт…)
  по п.3- как быть с АКБ без пробок (их сейчас, наверное, больше, особенно у импортных производителей
  А со всем остальным трудно не согласиться… или акб типа СА-СА или Calcium или оно же Са/Са.

  ибо на вашей совести будут тонны загубленных обычных свинцовых акб с свободным или не свободным электролитом. обычных обслуживаемых, не обслуживаемых герметичных или гелевых аккумуляторов.

  так как обычные обслуживаемые акб, герметичные (от ИБП (UPS) и тому подобные)
  имеют МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ток зарядки 10% от ёмкости. то есть заряжать можно и меньшим током.
  допускается кратковременное превышение зарядного тока чем 10% для ускоренной зарядки. но только в начале зарядного процесса.
  но этот метод допускается только в аварийных ситуациях. так как повышенный ток приводит к ускоренному разрушению активной массы! а у некоторых производителей акб такой метод заряда вообще запрещён.

  так же зарядный ток 20-30% от ёмкости акб присущ для заряда ЩЕЛОЧНЫХ акб

  зарядное напряжение для основной массы кислотных свинцовых акб (особенно не обслуживаемых герметичных) не должно превышать 14.9в!
  обслуживаемый акб ещё может пережить незначительное превышение напряжение. но всё равно долгое кипение и перезаряд негативно сказывается и сокращается срок службы.

  в не обслуживаемых превышение более 14.9в приводит к моментальному кипению электролита. повышенное количество выделение газов не успевает абсорбироваться в акб и выходит наружу. идёт высыхание электролита, уменьшение ёмкости. и при продолжении зарядки завышенным напряжением идёт лавинное убивание акб.

  в общем люди. если у вас не КАЛЬЦИЕВЫЙ акб. а обычный свинцовый кислотник (обслуживаемый или не обслуживаемый) для автомобиля, мотоцикла, эхолота. фонарика, ИБП и подобных. и вы хотите, чтоб ваш аккумулятор служил долго. при зарядке вашего акб не превышайте зарядный ток больше 10% от ёмкости (А/ч) и не превышайте зарядное напряжение более 14.9в

  • • ток заряда должен упасть примерно до 100мА а может и меньше до 100% вряд ли получиться зарядить либо нужно будет очень долго заряжать а до 98% возможно. при отключении от зарядного устроиства напряжение на аккумуляторе не должно падать ниже 12.6-12.7В. в некоторых АКБ 13 – 13,2 В

Перед тем как разобраться каким током лучше заряжать автомобильные аккумуляторы , давайте ответим на простые вопросы - для чего они нужны и как они заряжаются?

Для чего нужен аккумулятор?

Аккумуляторная батарея (автомобильный аккумулятор) в любом транспортном средстве при работающем двигателе заряжается от генератора. Сам же аккумулятор накапливает электроэнергию для питания всех электросистем транспортного средства.

Самый большой миф – чем больше двигатель работает, тем больше заряжает аккумуляторную батарею. Аккумуляторная батарея позволяет запустить двигатель, без использования физической силы, проворачивая коленчатый вал и давая первые искры на свечах в камерах сгорания.

При дальнейшей работе двигателя аккумуляторная батарея выступает в виде стабилизатора от перепада напряжения поступающего от генератора. Потому как в зависимости от оборотов двигателя напряжение варьируется от 11,2В до 13,7В .

Генератор не может в полном объем зарядить АКБ , поэтому необходимо постоянно (во время прохождения технического контроля, плановых ТО) проверять номинальное напряжение аккумулятора. Это позволит на современных кислотных герметичных аккумуляторах без проблемно использовать в течении 3-5 лет .

Обслуживать современные (кислотные) аккумуляторные батареи на предмет доливки электролита и т.д. не требуется ввиду их герметичности. Требуется только очистка внешних контактов от грязи, во избежание появления окисей.

Как заряжать автомобильный аккумулятор

Во многих источниках сказано, что заряжать аккумуляторную батарею в автомобиле необходимо силой тока, не хватающей ему емкости до полного заряда АКБ. Таким образом, если АКБ имеет емкость Х А/ч и уровень заряженности соответствует половине, то в первые моменты заряда необходимо устанавливать ток в половину от емкости АКБ (Х/2) и постепенно его снижать, до абсолютного 0, до полного заряда аккумуляторной батареи .

Хотя некоторые позволяют выполнять зарядку в так называемом полуавтоматическом режиме. В большей степени, автомобильная аккумуляторная батарея разряжена на половину (что позволяет выполнить ее основное свойство – запуск двигателя), поэтому зная ее емкость, можно с легкостью произвести расчёт времени заряда.

Например, для аккумулятора емкостью 180 А/ч , для полного его заряда достаточно поднять зарядный ток до 100 А/ч. Для этого на зарядном устройстве выставляем ток заряда 10А, и спустя 10 часов автомобильный аккумулятор будет достаточно заряжен для своего использования.

Плановое обслуживание и правильная эксплуатация АКБ в автомобиле продлевает срок службы и обеспечивает гарантированный пуск двигателя при любых температурных колебаниях, даже в арктических температурах до -60.

Компания 4АКБ-ЮГ производит интеллектуальные зарядные устройства собственной разработки, под торговой маркой Зевс. Заряд аккумуляторов нашими устройствами происходит импульсным методом, который исключает кипение и обеспечивает качественную зарядку. Наши зарядные устройства выпускаются с предустановленной программой автоматизированного алгоритма заряда.

Средняя продолжительность жизни современного аккумулятора составляет, при правильной эксплуатации от 3 до 5 лет . Современные зарядные устройства, могут продлить жизнь АКБ до 7 лет . Что дает возможность существенно сократить бюджет в больших транспортных компаниях и авто транспортных мастерских.

Для правильной зарядки автомобильного аккумулятора не требуются особые навыки и познания. Обычный автолюбитель, обладающий базовыми законами физики из школьной программы и немного разбирающийся в электротехнике, сможет без труда обеспечить зарядом свой акб. Однако в любом случае изначально стоит прочитать инструкцию зарядного устройства, технический паспорт источника питания и точно выяснить, каким током заряжать аккумулятор.

Выбор оптимальной силы тока для зарядки акб

Каким током заряжать автомобильный аккумулятор? Ответ – постоянным. Для того чтобы это условие поддерживать, необходимо наличие выпрямителей. Они предназначены для того, чтобы изменять величину напряжения или силы тока в процессе восполнения энергии. Обеспечение этих условий является гарантом оптимального восстановления и более долгой службы источника питания.

Для 12 – и вольтовой батареи потребуется напряжение в 14,5 – 16,5 вольт. Слегка увеличенные показатели понадобятся для более хорошего «затекания» энергии внутрь агрегата. Так как вольтаж внутри будет немного меньше, появится разница, и ток намного проще будет достигать цели. При равных показателях как внутреннего, так и наружного вольтажей, процесс проходить не будет.

Величина в 14,5 вольт используется в процессе заряда обычных свинцовых аккумуляторов. Показатели напряжения, которые выше этой цифры, применяют уже для восполнения энергии необслуживаемого класса батарей. Сроки восстановления работоспособности таких аккумуляторов значительно меньше.

Подобрать акб нужной емкости можно опираясь на литраж двигателя, так: 55 ач подойдут для объема 1 – 1,6 литра, 60 ач подойдут для объема 1,3 – 1,6 литра, а емкость в 75 ач – для 1,6 – 3,2 литра. Самыми распространенными являются емкости: 55 и 60 ампер – часов, а самой редкой – 190 ач.

Способы зарядки

Для зарядки источников питания используют 3 способа:

1. С помощью постоянной силы тока . Данный способ удобен тем, что требует минимального вмешательство в процесс зарядки автовладельца. Проверку осуществляют примерно один раз в два часа и более тщательно контролируют финальный этап. Делается это для того, чтобы исключить перегрев аккумулятора автомобиля. Весь процесс начинают с выставлением силы тока, равной силе тока самого источника питания. В таком режиме проходит 20 часов подряд.
   Например, для аккумулятора с емкостью 190 ач потребуется сила тока, равная 19 ампер. По прошествии определенного количества времени, рекомендуют постепенно снижать силу тока, а напряжение наоборот увеличивать. ЭДС батареи автомобиля сонаправлена с изменением напряжения в большую сторону, поэтому поступают именно так. Необслуживаемые акб нужно заряжать уже при помощи вольтажа в 16 вольт и силой тока, которая в 2 раза меньше. Для зарядки стандартных источников питания с понижение значения силы тока благоприятно сказывается на кпд всего процесса и позволяет значительно продлить сроки эксплуатации заряжаемого агрегата. Полностью заряженный источник питания имеет практически нулевые показатели силы тока, а напряжение, равным 16,5 вольтам.
2. С помощью постоянного напряжения . Хорошая заряженность аккумулятора в данном случае будет напрямую зависеть от величины вольтажа. Стандартная акб емкостью 55 или 60 ач на 12 вольт при данном способе сможет быть заряжена на 80% за целые сутки, если подавать напряжение, равное 14,5 вольтам. Заряд всегда будет величиной, прямо пропорциональной подаваемому напряжению.
   Например, при увеличении напряжения до 16 вольт, процент зарядки батареи будет уже равен 95%. Полная зарядка в течение суток обеспечивается напряжением в 16,5 вольт. В конце процесса зарядки напряжение батареи будет постоянно находиться на отметке в 14,5 вольт, на зарядном устройстве обычно загорается специальная лампа и процесс прекратится автоматически. Вообще, увеличение напряжения в процессе зарядки обратно пропорционально долговечности самого аккумулятора, возможности его перегрева и закипания электролитной жидкости.
3. С помощью комбинированного варианта . Последний способ является самым щадящим и самым эффективным. Комбинированный метод с применением постоянного тока и изменяющимся напряжением (в конце процесса зарядки с помощью такого способа, напряжение выставляют постоянным, а силу тока постепенно уменьшают). Зарядка батареи с помощью такого метода является самой оптимальной для качественного заряда и увеличения эксплуатационной службы самого источника питания. Ток заряда аккумулятора в конце процедуры практически равен 0.

Гелевые акб и особенности их зарядки

В наши дни огромную популярность стали набирать гелевые аккумуляторы. Эти батареи могут выдавать повышенные показателя тока, несмотря на степень разрядки. Особенно полезно это свойство для запуска двигателя автомобиля в зимнее время года.

Еще одним положительным фактором является способность обеспечивать электрической энергией всю сеть автомобиля до тех пор, пока запас заряда не упадет ниже 25% от величины полного заряда. Каким током лучше заряжать такие батареи? Аналогично и остальным – постоянным. Емкость таких батарей тоже стандартна – 60 ач.

Подобрать акб хорошего качества в наши дни не составляет особого труда. Стоит отметить, что любая батарея теряет свои емкостные показатели при многоразовой зарядке. Гелевые источники питания, в отличие от стандартных свинцовых, более стойки к данной процедуре. Современные батареи такого вида можно заряжать до 1000 раз.

Особенности зарядки

• Источники питания на гелевой основе только набирают свою популярность, и не каждый сервисный центр возьмется за зарядку такого экземпляра.
• При зарядке данного акб необходимо соблюдать величину напряжения, которое не должно быть выше порогового (14,2 – 14).

Такие батареи хранятся значительно дольше своих аналогов даже полностью разряженными и могут находиться долгое время в помещениях с пониженной температурой.

Существенным преимуществом гелевого источника питания является отсутствие выделяемых вредоносных субстанций при стандартных режимах эксплуатации, поэтом такие батареи можно заряжать дома. Они также не подвержены утечкам из – за отсутствия жидкого электролита.

В данном тексте мы полностью осветили вопрос о том, каким током заряжать аккумулятор. Также рассмотрели основные методы заряда батарей. Описали отличительные особенности современных гелевых батарей, их преимущества и характерные особенности. В любом случае автомобиль всегда можно завести с толкача, но лучше заранее позаботиться о полном заряде вашей акб и забыть про эти проблемы надолго.

Метод заряда током постоянной силы.

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом - 1/10Ср (где Ср - номинальная емкость АКБ).

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность - при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

• необходимость стабилизации силы тока,
• обильное газовыделение,
• возможность повышения температуры.

Для снижения указанных отрицательных эффектов применяют двухступенчатый режим заряда. В течение 1-й ступени производят заряд током 0,1Ср до достижения АКБ напряжения 14,4 В. Затем продолжают заряд током, уменьшенным в 2 раза.

Метод заряда при постоянном напряжении.

Данным методом можно зарядить АКБ до 90-95% номинальной емкости. Недостаток метода - значительный нагрев батареи из-за большой силы тока в начале заряда.

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля. Обычно напряжение источника равно 14,6-15 В.

Есть и неклассические способы .

Метод подзаряда малым током.

Величина тока от 0,03 А до 0,5 А. Используется для компенсации тока саморазряда и поддержания АКБ в заряженном состоянии, также для восстановления ее емкости в тренировочном цикле.

Автоматический метод заряда. Современный, оптимальный метод заряда батарей, состоящий из двух этапов. На первом этапе производится заряд АКБ током постоянной силы 0,1Ср, после того как напряжение АКБ возрастет и достигнет 14,4-14,8 В (напряжения ограничения), дальнейшая подзарядка происходит при постоянном напряжении с автоматически уменьшающимся током.

Этот метод исключает отрицательные эффекты, присущие вышеперечисленным способам. Он обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к обильному газовыделению и кипению электролита.

При правильно выбранном напряжении величина силы тока уменьшается до значения, компенсирующего саморазряд А=E.

ВНИМАНИЕ!

• Производить заряд АКБ разрешается только в помещениях с подходящей приточно-вытяжной вентиляцией!
• Во время заряда выделяется взрывчатая смесь водорода и кислорода, вредная для жизни и взрывоопасная!
• Не подходите к аккумулятору, особенно во время заряда, с открытым огнем или зажженной сигаретой! Не производите никаких действий, способствующих образованию искры!
• При выключенном двигателе и всех потребителях электроэнергии отсоедините как описано выше и выньте аккумулятор из автомобиля (при зарядке батареи на автомобиле обязательно отсоедините электрические кабели и следуйте инструкции автомобиля)!
• Аккумулятор заряжается только постоянным током!
• Запрещено осуществлять заряд аккумулятора высокими зарядными токами!

Автономные источники питания – аккумуляторные батареи, видятся в современных технологиях неотъемлемым элементом практически любых проектов. Для автомобильной техники аккумулятор тоже конструктивная часть, без которой немыслима полноценная эксплуатация транспорта. Всеобщая полезность аккумуляторов очевидна. Но технологически эти приборы всё-таки до конца не совершенны. Например, явное несовершенство отмечается частым зарядом аккумуляторов. Конечно же, здесь актуален вопрос, каким напряжением заряжать аккумулятор, чтобы сократить частоту подзарядки и сохранить все его рабочие свойства на длительный срок эксплуатации?

Досконально вникнуть в тонкости процессов заряда / разряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (автомобильных ) помогут определения базовых параметров аккумуляторов:

• ёмкость,
• концентрация электролита,
• сила тока разряда,
• температура электролита,
• эффект саморазряда.

Под ёмкостью батареи аккумуляторов принимается электричество, отдаваемое каждой отдельной аккумуляторной банкой в процессе её разряда. Как правило, значение ёмкости выражается ампер-часами (А/ч).

На корпусе аккумуляторной батареи для автомобиля указывается не только номинальная ёмкость, но также стартерный ток при пуске автомобиля на холодную. Пример маркировки — аккумулятор производства Тюменского завода

Ёмкость разряда аккумулятора, обозначенная на технической бирке производителем, считается номинальным параметром. Помимо этой цифры, значимым для эксплуатации является также параметр ёмкости заряда. Необходимое значение заряда вычисляется формулой:

Сз = Iз * Тз

где: Iз – зарядный ток; Тз – время заряда.

Цифра, указывающая разрядную ёмкость батареи аккумуляторов, напрямую связана с другими технологическими и конструктивными параметрами и зависима от условий эксплуатации. Из конструктивно-технологичных свойств аккумулятора влияние на ёмкость разряда оказывают:

• активная масса,
• применяемый электролит,
• толщина электродов,
• геометрические размеры электродов.

Среди технологических параметров значимой для ёмкости батареи аккумуляторов также является степень пористости активных материалов и рецептура их приготовления.

Внутренняя структура свинцово-кислого автомобильного аккумулятора, куда входят так называемые активные материалы — пластины минусового и плюсового полей, а также иные компоненты

Не остаются в стороне и эксплуатационные факторы. Как показывает практика, сила разрядного тока в паре с электролита также способны оказывать влияние на параметр ёмкости аккумулятора.

Влияние концентрации электролита

Завышенный уровень концентрации электролита способствует сокращению срока службы аккумулятора. Условия работы батареи с высокой концентрацией электролита приводят к активизации реакции, результатом которой становится образование коррозии на плюсовом электроде аккумуляторной батареи.

Поэтому важно оптимизировать значение , учитывая те условия, в которых эксплуатируется аккумулятор и требования, предъявляемые производителем по отношению к таким условиям.

Оптимизация концентрации электролита аккумуляторной батареи видится одним из важных моментов эксплуатации прибора. Контроль уровня концентрации необходим обязательно

К примеру, для условий с умеренным климатом, рекомендованный уровень концентрации электролита для большей части автомобильных аккумуляторов доводят под плотность 1,25 – 1,28 г/см 2 .

А когда актуальна эксплуатация приборов применительно к жаркому климату, концентрация электролита должна соответствовать плотности 1,22 – 1,24 г/см 2 .

Аккумуляторы — сила тока разряда

Процесс разряда АКБ логично разделить условно на два режима:

1. Длительный.
2. Короткий.

Для первого события характерным видится разряд при малых токах на протяжении относительно длительного временного периода (от 5 до 24 часов).

Для второго события (короткий разряд, стартерный разряд), напротив, характерными являются большие токи в коротком промежутке времени (секунды, минуты).

Увеличение разрядного тока провоцирует снижение ёмкости батареи аккумуляторов.

Зарядное устройство Телетрон, которое успешно применяется для работы с кислотно-свинцовыми автомобильными батареями. Несложная электронная схема, но высокая эффективность действия

Пример:

Есть АКБ с ёмкостью 55 А/ч с рабочим током на клеммах 2,75А. При нормальных условиях окружающей среды (плюс 25-26ºС) ёмкость АКБ находится в пределах 55-60 А/ч.

Если разрядить батарею кратковременным током величиной 255 А, что эквивалентно увеличению номинальной ёмкости в 4,6 раза, номинальная ёмкость снизится до 22 А/ч. То есть, практически вдвое.

Температура электролита и саморазряд аккумулятора

Разрядная ёмкость аккумуляторных батарей естественным образом снижается, если падает температура электролита. Падение температуры электролита влечёт за собой увеличение степени вязкости жидкой составляющей. Как следствие, увеличивается электрическое сопротивление активного вещества.

Отключенная от потребителя, полностью бездействующая , имеет свойства терять ёмкость. Объясняется такое явление химическими реакциями внутри прибора, проходящими даже в условиях полного отключения от нагрузки.

Под влияние окислительно-восстановительных реакций попадают оба электрода – минусовой и плюсовой. Но в большей степени процессом саморазряда охвачен электрод отрицательной полярности.

Реакция сопровождается образованием водорода в газообразном виде. При увеличении концентрации в растворе электролита серной кислоты, отмечается увеличение плотности электролита от значения 1,27 г/см 3 до 1,32 г/см 3 .

Это соразмерно с 40%-ым увеличением скорости эффекта саморазряда на минусовом электроде. Прирост скорости саморазряда дают также и примеси металлов, входящие в структуру электрода отрицательной полярности.

Саморазряд автомобильного аккумулятора после продолжительного хранения. При полном бездействии, при отсутствии нагрузки батарея утратила значительную часть ёмкости

Нужно отметить: любые металлы, присутствующие в составе электролита и других компонентов аккумуляторов, способствуют усилению эффекта саморазряда.

Соприкасаясь с поверхностью отрицательного электрода, эти металлы вызывают реакцию, в результате которой начинается выделение водорода.

Некоторая часть существующих примесей исполняет роль переносчика зарядов от плюсового электрода к минусовому. При этом имеют место реакции восстановления и окисления ионов металлов (то есть опять же процесс саморазряда).

Бывают и такие случаи, когда АКБ утрачивает заряд от загрязнений на корпусе. За счёт загрязнений создаётся проводящий слой, замыкающий плюсовой и минусовой электроды

Помимо внутреннего саморазряда, не исключается внешний саморазряд аккумулятора автомобиля. Причиной такого явления может стать высокая степень загрязнённости поверхности корпуса АКБ.

Например, пролитый на корпус электролит, вода или иные технические жидкости. Но в этом случае эффект саморазряда легко устраняется. Достаточно лишь очистить корпус батареи и содержать его всегда в чистоте.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении?

В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.

Подготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора).

Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень).

Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл

Практика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе

Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта.

При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см 3 . После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Общие принципы зарядки свинцово-кислотных АКБ

На практике применяют несколько способов, каждый из которых имеет свои сложности и сопровождается разным объёмом финансовых издержек.

Определиться, каким способом заряжать аккумуляторную батарею, несложно. Другой вопрос — какой результат будет получен от применения того или иного способа

Самым доступным и простым методом считается заряд постоянным током при напряжении 2,4 – 2,45 вольт/банка.

Процесс заряда продолжается до тех пор, когда величина тока будет оставаться постоянной в течение 2,5-3 часов. При таких условиях аккумулятор считается полностью заряженным.

Между тем большее признание среди автомобилистов получила методика комбинированного заряда. В этом варианте действует принцип ограничения начального тока (0,1С) до момента достижения заданного напряжения.

Затем процесс продолжается при постоянном напряжении (2,4В). Для этой схемы допустимо повышение первоначального тока заряда до 0,3С, но не более того.

Аккумуляторы, работающие в буферном режиме, рекомендуется заряжать при низких напряжениях. Оптимальные значения заряда: 2,23 – 2,27 вольта.

Глубокий разряд — устранение последствий

Прежде всего, следует подчеркнуть: восстановление АКБ до номинальной ёмкости возможно, но при условии, когда имели место не более 2-3 глубоких разрядов.

Заряд в таких случаях выполняется постоянным напряжением величиной равной 2,45 вольта на банку. Также допускается заряжать током (постоянным) величиной 0,05С.

Процесс восстановления АКБ может потребовать двух-трёх отдельных циклов заряда. Чаще всего для достижения полной ёмкости зарядку проводят именно в 2-3 цикла

Если заряд проводится напряжением 2,25 – 2,27 вольта, рекомендуется выполнить процесс дважды или трижды. Так как при малых напряжениях достичь номинала ёмкости в большинстве случаев не удаётся.

Конечно же, следует учитывать влияние окружающей температуры в процессе выполнения восстановления. Если температура окружающей среды находится в границах 5 – 35ºС, напряжения заряда изменять не требуется. В иных условиях потребуется корректировка заряда.

Видео по контрольно-тренировочному циклу АКБ

Метки: