Неисправности аккумуляторов | Эко Технологии

---

Из-за неправильного ухода и обслуживания, аккумуляторная батарея может выйти из строя. Неисправности и методы их устранения у тяговых и стартерных аккумуляторов аналогичны. Рассмотрим основные признаки поломок аккумуляторов и способы их устранения.

1. Сульфатация

Признаки:

Повышено напряжение на аккумуляторах в начале зарядки. Низкая плотность электролита к концу зарядки, не достаточная ёмкость. На пластинах образуется крупный кристаллический серно-кислый свинец, вследствие этого аккумулятор не принимает ток.

Причины:

• Нерегулярная и недостаточная зарядка во время эксплуатации.
• Простой в разряженном состоянии.
• Эксплуатация при низком уровне электролита.
• Доливка электролита, вместо дистиллированной воды.
• Эксплуатация при высоких температурах.

Что делать?

Неглубокая сульфатация устраняется при помощи нескольких выравнивающих зарядов. При глубокой сульфатации проводятся более трудоёмкие работы,  они описаны в каждом паспорте аккумулятора. Но процесс сульфатации необратим, поэтому в скором времени придется менять аккумулятор.

2. Короткое замыкание в аккумуляторе

Признаки:

Плотность электролита не увеличивается во время зарядки. Высокая температура электролита и сильное отделение газов в неисправных аккумуляторах. Систематическое снижение плотности электролита в неисправном аккумуляторе при неполном коротком замыкании.

Причины:

В аккумуляторе может произойти короткое замыкание, связанное с осыпанием активной массы и разрушением свинцовой основы сепараторов.

Что делать?

В этом случае Вам лучше купить новый аккумулятор. Неустранимый дефект.

3. Повышенная саморазрядка аккумулятора

Признаки:

Аккумулятор быстро разряжается. Быстрое снижение напряжения и плотности электролита в неработающей батарее.

Причины:

Причиной быстрого саморазряда аккумулятора может быть либо загрязнение аккумуляторной батареи, либо загрязнение электролита.

Что делать?

В этом случае Вам надо протереть насухо контактные части аккумулятора, проверить чистоту электролита, по результату заменить электролит на новый.

4. Прерванная цепь

Признаки:

Отсутствие напряжения на полюсных выводах или между отдельными аккумуляторами.

Причины:

Дефект сварки полюсного вывода или соединителя между аккумуляторами. Плохой контакт у болтовых соединений в результате плохой затяжки с неподходящим моментом вращения.

Что делать?

Новая сварка. Дополнительное затягивание болтовых соединений и проверка динамометрическим ключом.

5. Смена полярности аккумулятора

Признаки:

Пониженное общее напряжение аккумуляторной батареи. Глубокая разрядка батареи без интервалов для восстановления. Отделение газов из аккумуляторов.

Причины:

Неправильная связь с токовыпрямителем.

Что делать?

Трудноустранимый дефект. Рекомендуется замена аккумуляторной батареи.

6. Сильное окисление полюсных клемм аккумулятора

Признаки:

Напряжение на выводах батареи есть, а стартер не крутится. Клеммы греются. Это приводит к прекращению подачи тока или увеличению сопротивления в цепи, что может вывести из строя всю электрику.

Причины:

Не проводилась очистка полюсных клемм.

Что делать?

Необходимо снять клеммы и зачистить их, а также зачистить выводные штыри аккумулятора, потом поставить все на место, проверить надежность крепления клемм. Клемма должна крепко сидеть на штырях и не двигаться, затем сверху смазать клеммы техническим вазелином или его заменителем.

Неисправности аккумуляторных батарей и способы их устранения

Содержание

• 1 Техническое обслуживание
• 2 Основные виды неисправностей
  • 2. 1 Разряд батареи
  • 2.2 Разрушение пластин
  • 2.3 Сульфатизация
  • 2.4 Грязный электролит
  • 2.5 Короткое замыкание
  • 2.6 Переплюсовка
• 3 Правила ухода

Поскольку много людей не понимают, какой уход требуют аккумуляторы, возникают поломки и срок эксплуатации существенно снижается.

Признаки неисправности аккумуляторных батарей обширны и разные, поэтому определить настоящую причину выхода из строя порой сложно.

Техническое обслуживание

Много неисправностей аккумуляторной батареи появляется в результате неправильного использования и техничного обслуживания. Очень важным моментом является обслуживание после покупки, первое ТО.

Дабы поломки не преследовали владельца постоянно, не пришлось тратить лишние деньги, необходимо проводить правильное обслуживание АКБ. Ниже приведено несколько полезных советов, что увеличат срок службы и не приведут к неисправностям свинцово-кислотной батареи:

1. Нужно постоянно убирать грязь, масло и прочий мусор с корпуса батареи.
2. Проводить проверку, по необходимости подтягивать крепеж для АКБ под капотом.
3. Время от времени пробки для отвода газов нужно очищать, но процедура проводится аккуратно. В домашних условиях можно использовать иголку или зубочистку.
4. Проверять провода, которые выходят от аккумулятора. На них не должно быть повреждений, окислений. Фиксация проводов делается надежной.
5. Ведется контроль уровня электролита внутри с помощью стеклянной трубки. Если нужно, проводят долив дистиллированной воды.

Последующая проверка заключается в тех же правилах, но добавляется еще контроль плотности жидкости в АКБ, его корректировка.

Обязательным условием долговечности свинцово-кислотных АКБ является проверка уровня и плотности электролита

Теперь необходимо разобраться какие бывают неисправности аккумуляторной батареи и способы по их устранению.

Основные виды неисправностей

Самые распространенные причины, по которым аккумулятор становится неисправным, бывают такие:

1. Разрушаются пластины.
2. Проходит короткое замыкание.
3. Сульфатация.
4. Грязный электролит.
5. Постоянный разряд батареи.
6. Переплюсовка.

Способы устранения таких поломок сложно проводить самостоятельно, поэтому их ремонтом занимаются специализированные станции.Если не знать особенностей ремонта, то неисправный аккумулятор может нанести вред здоровью человека, что ремонтирует его. Основные неисправности представлены и необходимо детально ознакомиться, почему они появляются, как можно их устранить.

Разряд батареи

Данная проблема одна из частых, что встречается. Подобным симптом появляется в результате нескольких факторов:

1. Ремень ГРМ сильно растянут (для автомобильных АКБ и дизель-генераторов с автозапуском).
2. Клеммы окислены или плохо прилегают к батарее.
3. Регулятор напряжения вышел из строя.
4. Генератор на автомобиле неправильно работает.
5. Мало электролита внутри батареи.
6. Корпус аккумулятора загрязнен.
7. Проблемы с проводкой машины, возможна неправильная установка оборудования.

Поломка может скрываться не только в описанных причинах, возможны проблемы внутри самого аккумулятора. К примеру, снижение плотности, проникновение внутрь сторонних веществ.

Разрушение пластин

Во время эксплуатации внутри могут разрушаться пластины электродов. Проявление неисправности сопровождается такими факторами:

1. Перезарядка АКБ сильным током.
2. Хранение АКБ в разряженном виде длительное время.
3. Неправильно подобран электролит, который не подходит под определенные климатические условия.
4. Крепления под капотом для АКБ старые и не могут удерживать нормально батарею.

Подобная поломка может определяться самостоятельно только по пуску машины, когда эффективность запуска существенно снижается.

Сульфатизация

Подобный признак неисправности говорит о ликвидации батареи, ведь нормально оборудование уже не будет работать, и восстановить АБК нет возможности. Проблема появляется при долгой сохранности с разрядом батареи, а также при постоянной разрядке во время эксплуатации.

Неисправность спровоцирована недостатком электролита, кода пластины все время контактируют с воздухом. В некоторых случаях проблема появляется при большой плотности электролита, высокой его температуре. К основным признакам относятся:

1. Очень маленькая емкость.
2. Быстрый разряд.
3. Во время зарядки батарея сильно греется.
4. Во время зарядки выделяется много газов.
5. Зарядка осуществляется на протяжении длительного времени.

Если подобные симптомы есть, то батарею можно утилизировать. Такое решение будет безопасным для владельца автомобиля.

Грязный электролит

Подобная проблема появляется, когда АКБ часто обслуживается, при этом владельцы или мастера не придерживаются главных правил. Еще к одной причине относится ремонтный АКБ, у которого неправильно спаянные перемычки или ремонт проведен некачественно.

Причины и последствия грязного электролита в аккумуляторе

В некоторые случаях, проблему можно выявить самому:

1. Если в электролите есть медь, то выделяется много газов во время зарядки, а также в состоянии покоя.
2. При наличии хлора появляются светлые отложения на дне.
3. Если электролит стал малинового оттенка, то в нем содержится марганец.

Устраняться подобные дефекты могут. Достаточно убрать грязный электролит из батареи, методом слива. После этого вливается дистиллированная вода, и аккумулятор ставится на зарядку с самым маленьким током, заряд проводится около часа.

В конце вода сливается и заливается качественный электролит, а потом аккумуляторная батарея заряжается до полного заряда.

Короткое замыкание

Если появляется неисправность в виде короткого замыкания, то определить поломку не всегда просто. Электролит будет иметь низкую плотность, напряжение постоянно падает. После замыкания разрушаются сепараторы и появляются наросты в пластинах.

Удаление неисправности, возможно, сделать, если аккумулятор разрядить током при помощи разряда на 10 часов. По истечении времени на клеммах не должно оставаться напряжения и аккумулятор разбирается. Определяется причина замыкания и устраняется, возможна, замена сепараторов, очистка пластин и их промывка. После сборки нужно влить электролит и полностью зарядить аккумулятор.

Переплюсовка

Дефект переплюсовки аккумуляторной батареи в большинстве случаев устраним

Неисправность заключается в неправильном включении устройства, после чего меняются полюса на аккумуляторной батареи. Если неисправность именно такая, то можно устранить поломку несколько раз зарядив и разрядив батарею. Таким образом, емкости восстановятся и можно использовать АКБ вновь.

В некоторых случаях неисправности настолько серьезные, что батарея годится только к утилизации.

Выше представлены основные неисправности аккумуляторных батарей, но могут быть еще трещины крышек, бачков и других частей. Они появляются от механического повреждения, ударов во время использования. Подобные неисправности можно выявить при визуальном осмотре или по утечке электролита. При наличии трещин аккумулятор не может длительное время держать заряд, поэтому постоянно разряжается.

Правила ухода

Зная возможные неисправности аккумуляторных батарей и методы устранения поломок, необходимо знать основные правила ухода. Они позволят сохранить батарею и продлят срок эксплуатации:

1. Каждые 3 месяца при любой работу аккумуляторной батареи необходимо проводить проверку напряжения, как при включенном моторе, так и на выключенном.
2. Во время работы стартерных устройств теряется часть жидкости, периодически требуется доливка дистиллированной воды или электролита. Если аккумулятор можно обслуживать, то уровень жидкостей проверяется каждый месяц, но доливать можно только дистиллированную воду.
3. АКБ может разряжаться и если несколько месяцев им не пользоваться, то потребуется подзарядка. Чтобы исключить разряд необходимо снять клеммы, за счет этого утечки не будет и АКБ не разрядится.

На некоторых аккумуляторных батареях стоит индикатор, что позволяет оценить заряд устройства, но результат не всегда правильный.

Поэтому нужно проверять все самостоятельно. Учитывается также погода на улице, ведь при морозах плотность увеличивается. Индикатор покажет зеленый цвет, а по факту АКБ будет на половину разряжен.

Распространенные причины выхода из строя аккумуляторов ~ Изучение электротехники

Все аккумуляторы имеют ограниченный срок службы. Однако срок службы может быть значительно сокращен некоторыми факторами, которые могут привести к преждевременному выходу батареи из строя. Обсуждаемые ниже факторы являются одними из наиболее распространенных причин выхода из строя батареи. Учитывая ту роль, которую аккумуляторы играют и будут продолжать играть в нашей повседневной жизни, глубокое понимание этих факторов позволит инженерам и техникам, занимающимся обслуживанием аккумуляторов, предотвратить появление некоторых из этих факторов, чтобы продлить срок службы аккумуляторов.

Факторы, обсуждаемые ниже, в основном применимы к батареям VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном), которые почти полностью заменили обычные свинцово-кислотные батареи с перезаправляемым жидким сернокислотным электролитом. Аккумуляторы VRLA не требуют технического обслуживания, а выделяемый водород рекомбинируется внутри, так что электролит (по сути, паста) не требует замены в течение срока службы аккумулятора. Установлен клапан для сброса любого избыточного давления, которое может возникнуть. если батарея вышла из строя. Ключевым недостатком батарей VRLA является короткий срок службы, который достигается за счет низких эксплуатационных расходов.

Повышенная температура

Предполагаемый срок службы батареи указывается производителем для батарей, установленных в окружающей среде при эталонной температуре 25°C (77°F). Выше этой температуры срок службы батареи сокращается. Основным механизмом старения является ускоренная коррозия положительных пластин, решетчатой ​​структуры и ленты, которая экспоненциально возрастает в зависимости от температуры. Повышенные температуры сокращают срок службы батареи. Повышение температуры на 8,3°C (15°F) может сократить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов на 50% и более.

Повторяющиеся циклы

Повторные циклы от полной зарядки до полной разрядки и обратно могут привести к потере активных материалов с положительных пластин. Это снижает емкость аккумулятора и срок его службы.

Перезарядка

Перезарядка с помощью системы зарядки аккумулятора приводит к чрезмерному выделению газов и сильному внутреннему нагреву. Слишком сильное выделение газа может привести к удалению активного материала с пластин. Слишком большое количество тепла также может окислить материал положительной пластины и деформировать пластины.

Недостаточный заряд

Неисправная система зарядки не будет поддерживать полный заряд аккумулятора. Сильный недозаряд приводит к тому, что сульфат на пластинах становится твердым, и его невозможно удалить при обычной зарядке. Недостаточно заряженная батарея может не обеспечивать требуемую мощность, необходимую для ее применения.

Перерасход

Переразряд приводит к гидратации. Гидратация происходит в свинцово-кислотном аккумуляторе, который переразряжен и не перезаряжается вовремя. Гидратация происходит при растворении свинца и соединений свинца пластин в воде разряженной ячейки с образованием гидрата свинца, который осаждается на сепараторах. Когда элемент перезаряжается, между положительной и отрицательной пластинами возникает несколько внутренних коротких замыканий. Как только гидратация очевидна, клетка необратимо повреждена. Гидратация не видна в ячейках VRLA, потому что контейнеры непрозрачны

Вибрация

Аккумулятор должен быть надежно закреплен. Вибрации могут ослабить соединение, треснуть корпус и повредить внутренние компоненты.

Пульсации постоянного тока

Чрезмерная пульсация постоянного тока может способствовать старению батареи. Аккумуляторы VRLA чрезвычайно чувствительны к пульсациям тока, поскольку это может привести к нагреву элементов и ускорить их деградацию, подверженную риску теплового разгона.

Неправильное хранение

Хранение влажных элементов сверх рекомендованного производителем срока способствует сульфатации и снижает емкость и срок службы элемента.

Неправильное применение

Аккумуляторы обычно разрабатываются для определенного использования. Если аккумулятор не предназначен для данного приложения, он может не соответствовать ожидаемому сроку службы или производительности.

Почему автомобильные аккумуляторы выходят из строя?

Привычка вождения, а не неисправность аккумулятора, часто является причиной отказа аккумулятора.

Немецкий производитель роскошных автомобилей сообщает, что из 400 автомобильных аккумуляторов, возвращенных по гарантии, 200 работают хорошо и не имеют проблем. Низкий заряд и расслоение кислоты являются наиболее распространенными причинами явного отказа. Производитель автомобилей говорит, что проблема чаще встречается в больших роскошных автомобилях, предлагающих энергоемкие вспомогательные опции, чем в более простых моделях.

В Японии неисправность аккумуляторной батареи является самой большой жалобой владельцев новых автомобилей. Средний автомобиль проезжает всего 13 км (8 миль) в день и в основном в перегруженном городе. В результате аккумуляторы никогда не заряжаются полностью и происходит сульфатация. Аккумуляторы в японских автомобилях маленькие и обеспечивают мощность, достаточную только для запуска двигателя и выполнения некоторых элементарных функций. Северная Америка может быть защищена от этих проблем с батареями, отчасти из-за поездок на большие расстояния.

Хорошие рабочие характеристики батареи важны, поскольку проблемы в течение гарантийного периода снижают удовлетворенность клиентов. Любая потребность в обслуживании в течение этого времени регистрируется, и номер публикуется в отраслевых журналах. Эти данные вызывают большой интерес у потенциальных покупателей автомобилей во всем мире.

Неисправность батареи редко бывает вызвана заводским браком; водительские привычки являются более распространенными виновниками. Высокая мощность вспомогательного оборудования при движении на короткие расстояния предотвращает периодическую зарядку до полного насыщения, что так важно для долговечности свинцово-кислотного аккумулятора. По данным ведущего европейского производителя автомобильных аккумуляторов, заводской брак составляет менее 7 процентов.

Аккумуляторная батарея остается слабым звеном, и поломки на 1,95 миллионах автомобилей в течение шести лет или меньше выглядят следующим образом:

52% аккумулятор
15% спущенная шина
8% двигатель
7% колеса
7% впрыск топлива
6% подогрев & охлаждение
6% Топливная система

Выход из строя из-за аккумулятора остается основной причиной.

* Источник ADAC 2008 за 2007 год

Кислотное расслоение, проблема автомобилей класса люкс

Распространенной причиной выхода из строя аккумуляторной батареи является кислотное расслоение. Электролит в многослойной батарее концентрируется на дне, в результате чего верхняя половина элемента становится бедной кислотой. Этот эффект подобен чашке кофе, в которой сахар собирается на дне, когда официантка забывает принести ложку для перемешивания. Аккумуляторы склонны расслаиваться, если их держать на низком уровне заряда (ниже 80%), и у них никогда не будет возможности полностью зарядиться. Этому способствует езда на короткие расстояния с работающими стеклоочистителями и электрическими обогревателями. Кислотное расслоение снижает общую производительность батареи.

На рис. 1 показана обычная батарея, в которой кислота равномерно распределена сверху вниз. Эта батарея обеспечивает хорошую производительность, потому что пластины окружены правильной концентрацией кислоты. На рис. 2 показана многослойная батарея, в которой концентрация кислоты мала вверху и тяжела внизу. Легкая кислота ограничивает активацию пластины, способствует коррозии и снижает производительность. С другой стороны, высокая концентрация кислоты на дне искусственно повышает напряжение холостого хода. Аккумулятор выглядит полностью заряженным, но имеет низкий CCA. Высокая концентрация кислоты также способствует сульфатации и дополнительно снижает и без того низкую электропроводность. Если не проверить, такое условие в конечном итоге приведет к выходу из строя батареи.

Рис. 1: Обычная батарея Кислота равномерно распределяется сверху вниз в ячейке и обеспечивает максимальную CCA и емкость.

Рис. 2: Многослойная батарея Концентрация кислоты легкая вверху и тяжелая внизу. Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода. Аккумулятор выглядит полностью заряженным, но имеет низкий CCA. Чрезмерная концентрация кислоты вызывает сульфатацию нижней половины пластины с.

Оставьте батарею на несколько дней, встряхните или опрокиньте устройство, чтобы устранить проблему. Дополнительный заряд, при котором 12-вольтовая батарея доводится до 16 вольт в течение одного-двух часов, также устраняет расслоение кислоты. Топпинг также снижает сульфатацию, вызванную высокой концентрацией кислоты. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы батарея не нагревалась и не теряла избыточный электролит из-за выделения водорода. Всегда заряжайте аккумулятор в хорошо проветриваемом помещении. Накопление газообразного водорода может привести к взрыву. Водород не имеет запаха и может быть обнаружен только с помощью измерительных приборов.

Сложность тестирования аккумуляторов

В течение последних 20 лет тестирование аккумуляторов отставало от других технологий. Причина: аккумулятор очень сложно тестировать, если не считать полного заряда, разряда и перезарядки. Батарея ведет себя так же, как мы, люди. Мы до сих пор не знаем, почему в одни дни мы работаем лучше, чем в другие.

Даже при использовании высокоточного зарядно-разрядного оборудования свинцово-кислотные аккумуляторы производят тревожно высокие колебания емкости при повторяющихся измерениях. Чтобы продемонстрировать варианты, Cadex протестировал 91 автомобильные аккумуляторы с различными уровнями производительности (рис. 3). Сначала мы подготовили батареи, дав им полную зарядку и 24-часовой период отдыха. Затем мы измерили емкость, подав разряд 25 А на 10,50 В или 1,75 В на элемент (черные ромбы).

Эта процедура была повторена во второй раз, и полученные мощности были нанесены на график (фиолетовые квадраты). Это привело к колоссальным +/- 15% различиям в показаниях емкости для всего населения. Некоторые батареи показали более высокие показания во второй раз; другие были ниже. Другие химические вещества, по-видимому, более стабильны в показаниях емкости, чем свинцово-кислотные.

Рисунок 3: Колебания производительности. Емкость 91 автомобильного аккумулятора, измеренная с помощью обычного метода разрядки, показывает колебание +/- 15%.

С самого начала нагрузочные тестеры были стандартным методом тестирования автомобильных аккумуляторов. 1992 год принес нам проводимость переменного тока, метод, который упростил тестирование батарей. Сейчас мы экспериментируем с мультимодельной спектроскопией электрохимического импеданса (ЭИС) в портативном варианте по доступной цене.

Получить быструю и достоверную оценку неисправного аккумулятора сложно. Большинство используемых тестеров аккумуляторов измеряют только ток холодного пуска (CCA) и показания напряжения. Емкость, самый важный показатель батареи, недоступен. В то время как получение только показаний CCA относительно просто, измерение емкости очень сложно, а инструменты, предлагающие эту функцию, дороги.

Spectro CA-12 производства Cadex Electronics является первым в серии высокотехнологичных тестеров аккумуляторов, способных измерять емкость, CCA и состояние заряда (SoC) в рамках одного неинвазивного теста. Технология основана на мультимодельной спектроскопии электрохимического импеданса (ЭИС). Система вводит 24 частоты возбуждения в диапазоне от 20 до 2000 Гц. Синусоидальные сигналы регулируются на уровне 10 мВ/элемент, чтобы оставаться в пределах напряжения тепловой батареи свинцово-кислотного аккумулятора. Это обеспечивает стабильные показания для маленьких и больших батарей.

Во время 30-секундного теста выполнено более 40 миллионов транзакций. Запатентованный алгоритм анализирует данные, и окончательные результаты отображаются в виде емкости, CCA и состояния заряда.

ЭИС очень сложна и до недавнего времени требовала специальных компьютеров и дорогого лабораторного оборудования, не говоря уже о химиках и инженерах для интерпретации показаний. Аппаратное обеспечение полной системы EIS обычно монтируется на стойках, а установка стоит десятки тысяч долларов.

Трудный выбор

Ни один тестер аккумуляторов не решает всех проблем. Тестеры начального уровня недороги, просты в использовании и способны обслуживать широкий спектр батарей. Однако эти устройства дают лишь приблизительную информацию о состоянии батареи. Лабораторные испытания в Cadex показывают, что тестер аккумуляторов на основе EIS в четыре раза точнее определяет разряженные аккумуляторы, чем электропроводность переменного тока. Обычные тестеры часто ошибочно оценивают аккумулятор из-за низкого уровня заряда. Многие батареи заменяются, когда они должны были быть перезаряжены, в то время как другим выдается свидетельство об исправности, когда они должны были быть заменены.

Кислотное расслоение трудно измерить даже с помощью технологии EIS. Неинвазивные тестировщики просто делают снимок, усредняют измерения и выдают результаты. Многослойные батареи, как правило, показывают более высокие показания состояния заряда из-за повышенного напряжения. На предварительных тестах Spectro CA-12 также показывает несколько более высокие показания CCA и емкости, чем обычно. После того, как аккумулятор отдохнул, емкость имеет тенденцию к нормализации. Это может быть связано с эффектами диффузии в стратифицированных в результате покоя. Доступно мало информации о том, как долго стратифицированная батарея должна отдыхать, чтобы улучшить состояние, за исключением того, что более высокие температуры ускорят процесс диффузии.