Десульфатация автомобильного аккумулятора Опции

[SuperMax]

Что такое сульфатация и её причины?

Сульфатация пластин аккумулятора - это оседание на поверхности пластины слоя сульфата свинца. При разряде аккумуляторной батареи в ней протекает химический процесс, который описывается следующей реакцией:

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

Иначе говоря, свинцовые пластины вступают во взаимодействие с соседними пластинами, покрытыми оксидом свинца при участии серной кислоты. Продуктами реакции становятся воды и сульфат свинца. В процессе заряда аккумулятора эта химическая реакция протекает в обратном направлении. Этой реакцией объясняется и изменение плотности электролита. При разрядке она падает, а при зарядке растет.

В процессе заряда реакция проходит в обратном направлении, но не до конца. Часть PbSO4 так и остается на пластинах. Это вещество уменьшает поверхность активной массы, которая принимает участие в химической реакции. А поскольку образующийся сульфат свинца является плохим проводником электрического тока, то снижается эффективность заряда и постепенно уменьшается ёмкость АКБ.


В связи с вышесказанным можно назвать основные причины сульфатации пластин аккумулятора:

• Длительные простои автомобиля;
• Хранение аккумулятора в разряженном состоянии;
• Короткие поездки и частый запуск двигателя (городской цикл);
• Отсутствие периодической зарядки сетевым ЗУ;
• Глубокие разряды АКБ.

Нужно сказать, что в аккумуляторной батарее сам по себе происходит процесс сульфатации пластин. Как уже говорилось, в процессе разряда образуется тонкокристаллический PbSO4. Он растворяется при заряде, то есть происходит десульфатация. В результате вышеописанной неправильной эксплуатации образуется крупнокристаллический PbSO4, блокирующий активную массу электродов. Сульфатированные пластины можно определить по белому налету на поверхности.

Как проводится десульфатация?

При подготовке статьи я прочитал ряд методов, которые рекомендуют автовладельцы на основе своих изысканий. Вообще, от десульфатации можно избавиться двумя основными способами:

• С помощью химикатов;
• Используя электрический ток.

Для меня, как человека знакомого с электроникой, интересен второй способ

Судя по отзывам в сети, самая эффективная схема обсуждается тут

Схема оригинальная


Цель проведения эксперимента проста - под рукой оказался 6ти-летний аккумулятор забракованный на очередном ТО. Купив новую Варту я решил изучить вопрос восстановления аккумулятора ибо у меня эксплуатируется батарея из 10аккумуляторов 55АЧ для питания серверной и рано или поздно с ними возникнет проблема и тут уже вопрос финансов становиться серьезен - или поменять один в машине или поменять 10шт.

Соответственно собираю схему:
тк у меня под рукой не нашлось супрессора
я заменил его на связку КУ202Н + КН102А и резисторный делитель
основной тиристор взял Т160-14-142 (что было в запасах)
конденсаторами набрал 15мкф

что заметил
1. тиристор реально греется - становится горячим через 15-20минут работы, пришлось поставить вентилятор
2. провода к аккумулятору сечением в 1.5квмм тоже греются - стали теплыми через 15 минут

[SuperMax]

Есть изобретение http://www.ntpo.com/patents_electricity/el...icity_506.shtml автор утверждает, что тромбежъ АКБ импульсами 12.5 герц (каждый четвертый импульс от сети 50 Гц) с реверсивным током в паузе убирает сульфатацию за 2-6 дней. 25 герц - 8-14 дней, 50 герц неэффективно.
 ___________.pdf ( 170.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11085

[SuperMax]

Неделя "мучения" убитого 6ти летноего аккумулятора дала фантастически положительный результат - на нагрузочной вилке с током 200А - 10.5В

Итого - рекомендую

По особенностям работы схемы - конденсаторы реально дохнут
большинство просто на обрыв, а сегодня ночью один ушел в КЗ
соответственно, учитывайте это при сборе схемы

вообще конденсаторную батарею лучше набирать из малых емкостей 220-470нф - меньше вероятность выхода из строя

[SuperMax]

Прогнал измерение остаточной емкости - 38.2 А*Ч (заводская 75А*Ч)
в принципе хороший результат для 6-ти летнего аккмулятора.

Ради интереса - после полного заряда, прогоню еще один цикл десульфатации и проведу новый цикл измерения емкости.

[SuperMax]

руки так и не дошли до повторного прогона - отдал знакомому, которому как раз потребовался аккумулятор. Знакомый доволен - машинка прекрасно заводится !

[SuperMax]

итак - 2018й год

вопрос десульфатации становится интересным:
тут я писал про батарею аккумуляторов 55АЧ для бесперебойника питающего серверную

после очередной ревизии аккумуляторов было отбраковано 2шт
которые на вилке показали 5В и 7В соответственно я их далее буду называть "5В" и "7В"
при этом плотность по всем банкам была чуть выше 100%

измерение емкости аккумулятора (будем отличать их по напряжению на 200А вилке ) "7В"
показало остаточную емкость в 6.9АЧ на разрядном токе 0.5А
иначе говоря труп - сульфатация его убила

соответственно на замену была куплена пара новых этой же емкости и марки. батарея сейчас в работе.

в принципе 6 лет работы это не мало, но с другой стороны это мало тк условия у них были идеальные
и открытый вопрос - почему именно два аккумулятора вышли из строя ? как дело обстоит у остальных с остаточной емкостью ?

соответственно схема "десульфататора" была пересобрана на 250А тиристоре (T9-250-11) на большом радиаторе (тот 160А - сгорел, получается пиковые токи были сильно большие)
и соответственно запущена в работу - сейчас поставлен на обработку "7В"


Пока схема собрана навесным монтажом, однако начал думать, что стоит собрать в корпусе, корпус уже приметил - бесперебойник АPC 1250 (начинка в нем все равно амно, а корпус отличный)

[SuperMax]

Вчера измерял напряжение на клеммах аккумулятора (цифровым осциллографом)
пиковое напряжение 56В, частота ~16ГЦ

завтра планирую провести полную зарядку аккумулятора, затем поставить его на разряд и измерять остаточную емкость

сегодня дозаряжается "5В", вечером поставлю на измерение остаточной емкости

соответственно завтра на десульфатацию поставлю "5В"



Обдумал пути оптимизации схемы, но получается, что очевидное применение мосфета для реализации цепи зарядки сопряжено с проблемами - практика показала, что и конденсатор может пробить и тиристор может сгореть и это гарантированно убьет входную цепь, которую будет технически сложно гарантированно защитить от подобного. Соответственно единственная практичная доработка - это регулировка порога срабатывания напряжения (те моя реализация с регулировкой) + схема измерения пикового напряжения, которую планирую опробовать при установке на десульфатацию второго аккумулятора - дабы понять как идет процесс, тк есть основания предполагать, что по мере растворения сульфатов, внутреннее сопротивление будет падать и как следствие пиковое напряжение тоже.

Вообще альтернативные схемы рассмотрены ниже
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=20405.0
http://eurosamodelki.ru/katalog-samodelok/...a-svoimi-rukami
общая идея - запустить энергию флайбека в аккумулятор
с точки зрения экономии электроэнергии схемы правильные, однако я считаю что если идти по этому пути то надо делать флай на 3842 на сетевое напряжение сразу
брать жирный феррит (те чтобы обеспечить накопление необходимой энергии)
ну и затариться кучей диодов шоттки для обеспечения необходимого уровня тока

вообще, есть основания считать, что пиковый ток в оригинальной схеме не менее 3-4КА
(смерть 160А тиристора только в подтверждение)

соответственно получение аналогичных токов во флайбеке imho более затратно чем 250А тиристор

[SuperMax]

на сегодня
аккумулятор 7В поставлен на дозарядку
перед дозарядкой он выдал на вилке 8.2В (против изначальных 7В при полном заряде)

аккумулятор 5В разряжен и его емкость 3,8 АЧ (!)

десульфатационная установка пересобрана с нормальными проводами - те 16квмм
аккумулятор 5В поставлен на десульфатацию

сразу стало заметно после замены проводов - стал ощутимо нагреваться радиатор на котором установлен тиристор T9-250-11
те при окружающей среде на балконе в +20С радиатор нагрелся до +27С
а провода до 22С

до этого, с проводами в 1,5квмм, которые заметно грелись (+45С) радиатор тиристора был неощутимо холодный - те по ощущением не отличим от окружающей среды

для усиления эффекта, посадил на клеммы 12В 5Вт лампочку

получается, потери в системе уменьшились - посмотрим на сколько вырос кпд десульфатации