Восстановление АКБ: как выполнить десульфатацию аккумулятора в домашних условиях

И без всякой науки понятно, что срок службы аккумулятора предопределяют три фактора: качество продукта, условия использования и подзарядка. Редакция Autostadt.su предлагает нарушить трио, а затем попытаться восстановить его. Предположим, что качество изделия в норме, но отношение владельца к нему наблюдалось безразличное, что-то в духе «поставил и забыл». Через 2-3 года батарея бастует, чем ставит неответственного водителя перед фактом, отказываясь пускать мотор. Первая мысль – восстановить. Направление верное, но без теоретической подковки может только навредить и без того дохлому АКБ.

Содержание

• 1 Как распознать критическую степень сульфатации АКБ?
• 2 Способы десульфатации пластин свинцового аккумулятора
  • 2.1 Метод №1. Зарядное устройство с режимом восстановления
  • 2.2 Метод №2. Обычная зарядная аппаратура с регулируемым напряжением и током
• 3 Советы по технике восстановления аккумуляторной батареи

Как распознать критическую степень сульфатации АКБ?

 

Сульфатация пластин – один из главных процессов, выводящих источник питания из строя. Химически его можно описать, как образование крупных сульфатов свинца на поверхности пластин. Интенсивный рост кристаллов наблюдается при глубоком разряде, отчего опытные аккумуляторщики категорически не советуют разряжать АКБ ниже 12,4 В, и уж тем более хранить в разряженном состоянии.

На обслуживаемых батареях засульфатированность легко определить визуально. Достаточно отвернуть крышечки и осмотреть пластины: белый налет на электродах указывает на то, что необходима десульфатация. Разница становится отчетливо понятной, если сравнять внутренности разбалансированного источника питания с заряженным. В последнем плюсовые пластины – коричневые, а минусовые – серые.

Ещё один признак критической сульфатации пластин – быстрый заряд и быстрый разряд. Примером тому может служить обычная ситуация: зарядное устройство только подключили, как тут же начал кипеть электролит. Как ни странно, соблюдая все азы технологии зарядки АКБ, он действительно может зарядится буквально за 20-30 минут и напряжение нормально разомкнутой цепи, измеренное без нагрузки, будет эквивалентно 100% заряду. Только вот работать под нагрузкой такая батарея не в состоянии: обычная лампа ближнего света посадит ее буквально за 10-15 минут, в то время, как здоровый АКБ она разряжает за 8-10 часов.

На профессиональном уровне изделие с прогрессирующим образованием сернокислого свинца на пластинах отличают еще две характеристики:

1. Внутреннее сопротивление. С ростом кристаллов сульфата свинца оно возрастает.
2. Емкость. С прогрессом сульфатации она уменьшается.

По поводу измерений емкости автомобильного аккумулятора можно сказать так: с недавних времен это возможно сделать без особых усилий. Замер выполняется с помощью диагностических сканеров или, как принято их еще называть, тестерами аккумуляторов. В этом классе есть как профессиональные модели, как-то Bosch BAT 121 с функцией распечатки результатов проверки, так и версии для домашнего применения (Lancol MICRO-200 и пр.). Эти устройства, кроме всего прочего, в состоянии показать среднюю плотность электролита, уровень зарядки в процентном соотношении, внутреннее сопротивление и, разумеется, вольтаж.

 

Способы десульфатации пластин свинцового аккумулятора

Классический вариант идеи десульфатирующих мероприятий состоит в том, чтобы растворить крупные сульфаты свинца циклами заряд-разряд. Восстановить заводскую ёмкость не всегда возможно. Так, в зоне риска батареи, которые хранились в разряженном состоянии продолжительное время. На пластинах таких изделий имеются крупные наросты, имеющие высокое сопротивление и трудно поддающиеся растворению.

Исходя из определения десульфатации понятно, что не любое зарядное годится на роль восстанавливающего. Мы уже изучали вопрос выбора зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Повторимся, что в идеальном варианте это должна быть зарядка с режимом десульфатирования, как-то программируемый «комбайн» Кулон 912, «самоделка» от Сороки и пр. Электрооборудование такого класса отличает набор встроенных контрольно-тренировочных циклов «заряд-разряд».

На крайняк сойдут ЗУ с регулируемой силой тока и напряжением. Позже мы укажем, что этот вариант уместен на легких стадиях засульфатированности и далеко не для всех типов АКБ. Полностью автоматическому оборудованию типа Bosch C3-C7, Стек, и пр. доверять не стоит, поскольку корректность реализованной в них методики восстановления слишком унифицирована, отчего не дает ощутимого эффекта.

Метод №1. Зарядное устройство с режимом восстановления

Итак, на руках профессиональное ЗУ со встроенным алгоритмом контрольно-тренировочных циклов «заряд-разряд». Фактически это продвинутый автомат с ручными настройками. Вся суть этого метода сводится к настройке этого оборудования.

Ток и напряжение здесь, как правило, не задаются. Вместо стандартных единиц прописывается емкость. Согласно инструкции, это чаще всего цифра, отображенная на этикетке. Впрочем, иногда фигурирует и фактическое число А*ч, которое зарядка оценивает самостоятельно. Модели самодельного происхождения, как правило, требуют расчета нагрузки и имеют выходные контакты для ее подключения. В роли нагрузки служит лампа.

Отдельного внимания заслуживает контактная база зарядного устройства. Какого бы происхождения оно не было, желательно его доработать:

• Сечение провода между зарядкой и АКБ, батареей и нагрузкой должно быть не менее 4 мм2.
• Максимальная длина проводника на участке ЗУ-аккумулятор – 50 см, источник питания-нагрузка – 50-70 см.
• Крокодилы следует заменить на клеммы с болтами.

 

Алгоритм работы в десульфатирующем режиме сводится к раскачке, то есть к подзарядке АКБ импульсным током небольшой величины (до 0,6 А) с последующим переходом на 2-3 А. После этого аккумулятор разряжается до 10,8 В и цикл зарядки повторяется вновь.

Внимание! Батарею типа Ca/Ca нельзя разряжать ниже 12 В.

Это один из вариантов лечения запущенной батареи. Более современные зарядные устройства позволяют вовсе обойтись без разрядки. Такие ЗУ обладают адаптивным алгоритмом настройки длительности импульсов тока и паузы между ними, а также самой силы тока. Регулируя эти три величины, удается расшатать крупные кристаллы и впоследствии растворить их без принудительной разрядки.

Метод №2. Обычная зарядная аппаратура с регулируемым напряжением и током

Сеть Интернет предлагает нам десятки вариантов самодельных схем десульфатирующего устройства. Это может быть как автономное изделие, собранное с нуля, так и дополнительный блок к уже существующему зарядному. По-своему привлекателен вариант ручной десульфатации, требующий минимум доработок. Эту версию мы и рассмотрим.

В центре внимания – обычное зарядное устройство с регулируемой силой тока и напряжением. В дополнение к нему потребуется обычная автомобильная лампа, мощность которой выбирается из расчета 10 часовой разрядки аккумулятора определенной емкости. Например, для 60 А*ч подойдет лампочка на 55 Вт. Для полноценного протекания процесса разрядки полезно включить между лампой и АКБ реле поворотов. Паузы стимулируют химические вещества реагировать полностью.

Идея десульфатации та же. Принцип реализации похож на работу автомата с контрольно-тренировочными циклами «заряд-разряд»: зарядка, за которой следует пауза и разрядка. Все подробности читайте в технологии восстановления аккумуляторов:

• Восстановить уровень электролита. Будьте готовы к тому, что в процессе зарядки кислота высвобождается из пластин и жидкости в банке станет больше.
• Поставить батарею на зарядку. Максимальный ток – 1А. Напряжение: 13,9-14,4 В. Время зарядки – около 8 часов. В зависимости от степени запущенности сульфатации через 8 часов будет наблюдаться различное напряжение. Если имел место глубокий разряд ниже 10,8 В, то потребуется дополнительная пауза в 24 часа и повтор цикла подзарядки. Например, если исходный вольтаж был около 9 В, то через 8 часов будет около 11 В. Выдерживаем паузу в 24 часа и продолжаем заряжать до 12,7 В с силой тока уже 2А.
• Сделать паузу на 24 часа.
• Разрядить АКБ лампой, подключенной через реле поворотов, до 10,8В.
• Поставить аккумулятор на зарядку. Максимальная сила тока – 2А. Вольтаж: 13,9…14,4В. По достижении 12,7 В отключить зарядное и дать отстоятся аккумулятору 24 часа.
• Вновь разрядить аккумуляторную батарею до 10,8В.
• Зарядить током 2А (напряжение 13,9-14,4В) до 12,7В.
• При необходимости повторить цикл разряд-заряд.

 

Количество повторений циклов заряд-разряд зависит от исходного состояния АКБ. В среднем достаточно 2-3 повторений. Конечная цель – добиться плотности 1,27-1,28 г/см3 или приемлемого напряжения под нагрузкой.

Советы по технике восстановления аккумуляторной батареи

Не стоит рассматривать десульфатацию как единственное средство излечения свинцового аккумулятора. Он выходит из строя не только по причине крупных наростов сульфата свинца, не поддающихся растворению. В копилку причин также следует включить постоянный перезаряд, ведущий к коррозии токоотводов и разрушению намазки пластин, неизбежную коррозию самих пластин и отслоение активных веществ с поверхности электродов под действием вибрации.

Опыт проведения десульфатирующих мероприятий позволяет выделить главные правила, которые стоит неукоснительно соблюдать:

• Процесс производить только в теплом хорошо проветриваемом помещении (+20…+25 °C).
• Не допускать кипения электролита.
• Не производить десульфатацию чаще 1 раза в год.

Разумеется, процесс стоит периодически контролировать. Например, для того, чтобы своевременно выявить ситуацию, когда одна банка аккумулятора при зарядке не кипит.
 

 

Как провести десульфатацию аккумулятора своими руками? (2 ноября 2022)

2 ноября 2022, 14:26

Сульфатация — естественный химический процесс, который протекает во всех аккумуляторных батареях. В статье расскажем, для каких АКБ можно проводить процедуру десульфатации и какие методы для этого используют.

Сульфатация — естественный химический процесс, который протекает во всех аккумуляторных батареях. Скорость протекания этого явления зависит от правильности эксплуатации АКБ.

Сам процесс характеризуется накоплением на поверхности пластин солей свинца — сульфата. Обрастание электродов приводит к падению емкости. В результате способность накапливать и держать заряд может настолько ухудшиться, что аккумулятор перестанет функционировать.

Чтобы почистить электроды от солей свинца, проводят десульфатацию автомобильного аккумулятора. Но прежде чем подробнее рассказать об этой процедуре, разберемся, от чего происходит сульфатация.

Причины сульфатации АКБ

• Глубокий разряд – приводит к образованию толстого слоя сульфата. После зарядки на пластинах может остаться до 15% соляных кристаллов. С последующим глубоким разрядом процентное содержание соли увеличится еще в два раза. После пяти таких разрядок аккумулятор может не восстановиться.
• Низкие температуры – ускоряют образование сульфата. Это связано с тем, что в мороз батарея садится быстрее.
• Повышенные температуры – не менее вредны для АКБ, чем низкие. Если источник питания разряжен, то при высокой температуре ускоряется процесс образования сернокислотных солей.

Хранение аккумулятора в разряженном состоянии также плохо сказывается на состоянии пластин. Электроды сульфатируются медленно, но кристаллы свинца становятся сверхпрочными на стенках пластин.

Для каких АКБ можно провести десульфатацию своими руками?

Перед проведением десульфатации нужно убедиться, что проблема действительно только в отложении солей свинца на поверхности пластин, а не в их разрушении или коротком замыкании банок.

К признакам сульфатации относят следующие:

• Быстрая разрядка/зарядка АКБ.
• Быстрое закипание во время подзарядки.
• На электродах видны следы белого налета.
• Снижение емкости от изначальной на 30–50%.

Однако, если совпадают сразу несколько перечисленных признаков, восстановить емкость источника питания будет бесполезным занятием. Также невозможно восстановить батарею с осыпавшимися электродами и коротким замыканием. В этом случае лучше заменить батарею на новую. Надежный аккумулятор по адекватной цене можно купить в интернет-магазине 1AK.BY. Старый элемент питания можно сдать за денежное вознаграждение для безопасной утилизации.

Методы десульфатации

Для современных аккумуляторов можно использовать следующие способы восстановления АКБ:

Химическая чистка

Метод подразумевает применение специальных средств: порошков, растворов. Популярным химическим веществом считает порошок «Трилон Б», который подойдет для АКБ с незапущенной степенью сульфатации.

Что нужно сделать:

• Приготовить раствор. В 1000 мл воды растворяют 100 гр порошка.
• Вылить электролит.
• Залить приготовленную жидкость. Закрутить пробки. Оставить АКБ на 50–60 мин.
• Слить раствор.
• Промыть пластинки дистиллированной водой.
• Налить в банки свежий электролит.
• Проверить плотность залитой жидкости.

Если пластины уже осыпались – этот способ не поможет.

Использование специальной подзарядки

Для процедуры нужно специальное З/У. Как проводится десульфатация:

• Аккумулятор подключают к прибору с соблюдением полярности.
• На подзарядке выбирают опцию десульфатации.
• По завершении процедуры З/У отключают от сети, отсоединяют от элемента питания.

Здесь десульфатация основана на цикличности. На АКБ подается напряжение для заряда, а после — для разряда. Когда длится цикл зарядки, ток равен 1 ампер, а во время разрядки – 1/10 части от ранее заданной величины.

Десульфатация аккумулятора стандартным зарядным устройством

Батареи восстанавливают обычным З/У с опцией регулировки основных технических параметров. Алгоритм следующий:

• Проверьте состояние электролита. При низком уровне долейте дистиллированную воду (только для обслуживаемых АКБ). Также проверьте плотность жидкости. Норма — 1,27-1,28 г/см³.
• Установите напряжение заряда на уровне 14,0–14,3 В. Сила тока — 1 А. В таком режиме проводите заряд в течение восьми часов. По завершении этого этапа вольтаж должен увеличиться. АКБ отключают, оставляя на сутки в состоянии покоя.
• На втором этапе снова поставьте АКБ на подзарядку на восемь часов, увеличив ток до 2,0 А. При этом плотность жидкости и вольтаж увеличатся.
• На третьем этапе разряжайте аккумулятор на протяжении 8 часов до минимального значения напряжения в 10,5 вольт, не ниже. Для разрядки включите обычную автомобильную лампу.

На последнем этапе алгоритм повторяют до момента, пока плотность электролита не повысится до 1,17 г/см³.

Минус метода — требует много времени. Иногда требуется 7–10 дней. Но вы сможете восстановить емкость почти на 90%.

Рекомендации по профилактике сульфатации

1. Периодически подзаряжайте аккумулятор от генератора, хотя бы один раз в семь дней, отправляясь в поездки длительностью до часа. Рекомендуется подзарядить батарею и перед началом зимнего сезона, перед длительным хранением.
2. В обслуживаемых батареях контролируйте уровень и плотность электролита. При падении уровня долейте дистиллированную воду. Электроды должны быть полностью покрыты жидкостью.
3. В необслуживаемых аккумуляторах следите, чтобы электролит не выкипал. Избегайте перезаряда. Заряжайте источник питания по алгоритму в несколько этапов.
4. Если автомобиль оснащен дизельным мотором или дополнительной электроникой, выбирайте АКБ с емкостью чуть больше рекомендованной производителем машины. Однако учитывайте допустимые размеры посадочной площадки.
5. Избегайте разрядов до нуля. Не используйте полностью разряженные элементы питания.
6. Заряжайте батарею перед установкой в автомобиль, если она долго находилась на хранении.

В зависимости от технологии производства и условий эксплуатации свинцово-кислотная батарея с жидким электролитом прослужит 2–5 лет. AGM-, GEL-, EFB-батареи способны проработать 5–10 лет.

В заключение отметим, что десульфатация АКБ своими руками — это несложный процесс. От солей свинца помогает избавиться обычное З/У, которое найдется почти у каждого водителя.

Главное — следовать алгоритму.

Также учитывайте, что не все источники питания можно реанимировать. Это зависит от состояния элемента питания и его «возраста».

Борьба с сульфатацией в AGM-аккумуляторах — Практичный моряк

В последние годы популярность аккумуляторов с абсорбирующим стекломатом (AGM) резко возросла, однако лишь немногие владельцы действительно знают, как за ними ухаживать. Если вы хотите получить прибыль от новой батареи AGM или батареи, ее следует установить как систему, а не просто заменить залитые батареи. [Ред. примечание: эта статья была дополнена последующей статьей «Обновление теста аккумуляторов AGM»]

Производители аккумуляторов хотят, чтобы их аккумуляторы заряжались до 100-процентного уровня заряда после каждого разряда. На самом деле, несколько круизных лодок (или любых лодок, пришвартованных) возвращают свои батареи к 100-процентному состоянию заряда после каждого цикла. Это типичное использование батареи или злоупотребление называется режимом частичного заряда, и если это продолжается, моряк может увидеть, что его батарея AGM работает заметно хуже, чем менее дорогая батарея с глубоким циклом затопления. Это не вина батарей; это просто отсутствие понимания того, как правильно ухаживать за аккумулятором AGM.

Одним из часто упускаемых из виду ингредиентов ухода за свинцово-кислотными аккумуляторами является уравнительная зарядка, которую следует периодически выполнять в соответствии с рекомендациями производителя. Во время выравнивания вы прикладываете более высокое, чем обычно, зарядное напряжение (от 15,2 до 16 вольт) к полностью заряженной батарее. Выравнивание может восстановить некоторую утраченную емкость, а также может помочь привести отдельные ячейки к более сбалансированному удельному весу. В 2008 году в журнале «Практический моряк» ветеран крейсера Энди ОГрейди описал, как он использовал выравнивание, чтобы продлить срок службы своих активно используемых аккумуляторов с жидкостными элементами (см. 9).0007 PS , октябрь 2008 г., онлайн).

Как правило, выравнивание уровня заряда AGM-аккумулятора сложнее, чем залитого свинцово-кислотного аккумулятора (многие производители AGM даже не дают рекомендаций, как это сделать), поэтому достижение 100-процентного уровня заряда после каждого цикла становится еще более критично.

Прошлой зимой мы попытались решить загадку использования и зарядки AGM и представить более четкую картину необратимого ущерба, который мы наносим нашим батареям AGM, поддерживая их в частично заряженном состоянии. Мы выбрали аккумуляторы AGM по нескольким причинам, но главная из них, по общему признанию, была корыстной: их легче тестировать.

Почему общее собрание акционеров?

Аккумуляторы AGM — это свинцово-кислотные аккумуляторы. Основное отличие состоит в том, что это батареи с клапанным регулированием, в которых электролит герметичен, в отличие от свинцово-кислотных батарей с жидким электролитом, которые требуют поддержания надлежащего уровня электролита во время цикла работы батарей. Это сокращение объема технического обслуживания является одной из основных причин популярности AGM-аккумуляторов.

Первый шаг к тестированию батареи глубокого разряда — проверка емкости. Емкость аккумулятора измеряется различными способами: резервная емкость, ток холодного пуска и ампер-часы. Мы использовали ампер-часы, наиболее удобную меру для сравнения домашних батарей с глубоким циклом, предназначенных для использования на средней круизной лодке.

В США ампер-часы указываются по норме C20, постоянной силе тока, которую батарея может обеспечивать в течение 20 часов при температуре от 77 до 80 градусов, прежде чем напряжение на клеммах под нагрузкой упадет до 10,5 вольт (или 1,75 вольт на элемент). ). Таким образом, чтобы примерно проверить, соответствует ли полностью заряженная батарея на 100 ампер-часов номинальной емкости C20, вы можете применить нагрузку 5 ампер (100 20) и остановиться, когда элементы достигнут 10,5 вольт. Вы должны приблизиться к 20 часам. (См. «Как мы тестировали» для более подробного объяснения определения емкости.)

Обратите внимание, мы сказали, что устройство полностью заряжено. Для достижения номинальной емкости свинцово-кислотный аккумулятор необходимо несколько раз перезарядить и полностью зарядить. Кроме того, чтобы полностью перезарядить свинцово-кислотный аккумулятор, в аккумулятор должно быть возвращено больше энергии, чем было удалено. Для батарей AGM это может варьироваться от 102 до 115 процентов возвращаемой энергии. По мере того, как аккумулятор приближается к полному заряду, количество ампер, которое он может принять, уменьшается. Если не считать подсчета того, сколько ампер-часов вы вернули аккумулятору, простой способ определить, когда аккумулятор AGM заряжен, — это когда ток заряда при напряжении поглощения падает до 0,5 процента или менее от номинальной 20-часовой емкости.

Обратите внимание, мы сказали напряжение поглощения. Для эффективного достижения состояния полного заряда необходима многоступенчатая система зарядки. Техническое руководство протестированной нами батареи Lifeline суммирует многоэтапный процесс зарядки следующим образом: на первом этапе подается постоянный ток до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет предварительно установленного предела. Первую стадию часто называют стадией объемной зарядки. На втором этапе напряжение поддерживается постоянным на одном и том же предварительно установленном пределе до тех пор, пока зарядный ток не снизится до очень низкого значения, после чего батарея полностью заряжена. Второй этап часто называют этапом абсорбционной зарядки. . . Аккумулятор считается полностью заряженным, когда ток падает ниже 0,5 процента от номинальной емкости аккумулятора (0,5 А для аккумулятора емкостью 100 Ач). Если перезарядка не восстанавливает от 102 до 110 процентов разряженной емкости, уровень заряда батареи будет постепенно снижаться по мере цикла, что приведет к преждевременному выходу из строя. Поэтому важно убедиться, что батарея не заряжается недостаточно.

Аккумулятор AGM может быстро достичь максимальной номинальной емкости в ампер-часах, обычно всего за три-семь циклов. Это облегчает жизнь тестерам.

Залитым батареям, в зависимости от типа, может потребоваться от 20 до 150 или более циклов, прежде чем они достигнут заводской емкости в ампер-часах. Из-за того, что залитым батареям требуется так много времени для достижения полной емкости, это делает их тестирование очень трудным и требует очень много времени.

Борьба с сульфатацией

Сульфатация – враг всех свинцово-кислотных аккумуляторов: AGM, гелевых и заливных. Думайте о сульфатации как о неизбежной болезни, а о здоровом режиме зарядки — как о лечении. Все свинцово-кислотные аккумуляторы сульфатируются. Правильная обработка аккумуляторов помогает уменьшить сульфатацию и продлевает срок службы аккумуляторов. К сожалению, аккумуляторы для парусных лодок редко проходят обработку, которая удерживает сульфатацию достаточно долго для достижения желаемого срока службы.

При разрядке свинцово-кислотного аккумулятора образуется сульфат свинца. Когда аккумулятор перезаряжается, этот сульфат свинца снова превращается в свинец и диоксид свинца. В идеальном мире весь сульфат свинца будет повторно преобразовываться при каждом полном цикле зарядки, но часть сульфата свинца никогда не преобразовывается. Вместо этого он медленно затвердевает в кристаллы сульфата свинца и становится постоянным. Чем дольше вы проходите между полными циклами зарядки и чем глубже разряжаете аккумулятор, тем больше твердого сульфата свинца остается на пластинах аккумулятора. Этот процесс снижает емкость аккумулятора в ампер-часах.

В этом тесте мы хотели увидеть, насколько быстро могут проявиться эффекты сульфатации и повредить совершенно новые, исправные батареи. Для этого мы обратились к тесту частичного заряда.

Проверка состояния частичного цикла зарядки — это проверка, при которой батарея разряжается и частично перезаряжается, но не возвращается к 100 процентам до повторного цикла. Это имитирует то, что происходит, когда мы стоим на якоре или когда мы храним нашу лодку на причале или в гавани без электричества. В этих случаях частичная работа в состоянии заряда является фактом жизни — фактом жизни, который может быть убийственным для батарей.

Даже самые совершенные генераторы и регуляторы для парусных лодок не смогут регулярно заряжать аккумуляторы на 100 процентов. Большинство моряков не заводят или не заводят мотор достаточно долго, чтобы добраться туда. Зарядка аккумуляторов до 100-процентного уровня заряда, даже с AGM, занимает от шести до восьми часов и более. По мере наступления сульфатации это время увеличивается еще больше. Эффекты сульфатации являются кумулятивными.

Насколько нам известно, это единственное испытание AGM, в котором изучалось влияние частичного состояния заряда на то, как мы используем наши аккумуляторы на парусных лодках.

После доведения аккумуляторов до полной зарядки и определения емкости в ампер-часах мы 30 раз прогнали их через частичные состояния заряда, применив всего один час перезарядки, и зафиксировали результаты. (Подробности о нашем тесте см. в сопроводительном документе «Как мы тестировали».)

Что мы тестировали

Мы выбрали три самых популярных морских аккумулятора AGM и два аккумулятора AGM новой технологии для проведения испытаний на частичное состояние заряда. Учитывая, что это тестирование заняло много месяцев, мы сосредоточились на самых популярных батареях AGM размера Group 31. Многие поставщики аккумуляторов фактически продают одни и те же аккумуляторы под частными торговыми марками, и, поскольку тестирование занимало очень много времени, мы хотели избежать дублирования. Имея номинальную мощность около 100 ампер-часов, группа 31 представляет собой типоразмер, обычно встречающийся на средних крейсерских катерах длиной от 30 до 40 футов. Вот как выглядел наш состав:

Lifeline GPL-31T (105 Ач): Компания Concorde Battery Co. производит аккумуляторы Lifeline, давно работающие на морском рынке. Сегодня это одна из самых популярных батарей AGM, используемых на лодках.

Deka 8A31DTM (105 Ач): East Penn Manufacturing в Пенсильвании производит и продает широко распространенные аккумуляторы марки Deka. Эта батарея появляется под разными этикетками. В Ист-Пенне есть современный завод по переработке использованных аккумуляторов.

Odyssey PC2150 TPPL AGM (100 А·ч): Эта тонколистовая батарея из чистого свинца (TPPL), предназначенная для двойного назначения, производится компанией EnerSys, расположенной в Рединге, штат Пенсильвания. Эта батарея также в настоящее время продается как Die Hard Platinum AGM.

Firefly Oasis Marine Group 31 (110 А·ч): Благодаря материалам и дизайну, которые являются относительно новыми для рынка прогулочного морского судоходства, Firefly Oasis использует запатентованную технологию углеродного микроячеистого пеноматериала, которая, по утверждению компании, может обеспечить более длительный срок службы и лучшую производительность. в экстремальных условиях. Firefly Oasis Marine AGM распространяется через Bruce Schwab Energy Systems.

China Aviation Lithium Battery Co. (CALB) SE100AHA LiFePO4 (100 Ач): Это литий-железо-фосфатная батарея (LiFeP04), иногда обозначаемая аббревиатурой LFP. Это не замена свинцово-кислотной батарее, и она не рекомендуется обычному потребителю. Mastervolt, Genasun и Victron производят заводские системы LiFePO4, и это было бы хорошим местом для начала любого исследования системы LiFePO4 для морского использования.

Другие: Northstar/Energy 1 прислали нам батарею, но она прибыла слишком поздно, чтобы ее можно было включить в этот раунд испытаний. Он будет протестирован вместе с дубликатом батареи Deka для сравнения и проверки результатов с батареей Deka, которую мы использовали для этого теста.

Что мы нашли

Аккумуляторы AGM потребляют большой ток при объемной зарядке, и это может быть реальным преимуществом для круизных лодок, которым нужны короткие циклы зарядки с большой силой тока. Однако постоянное частичное состояние заряда приводит к сульфатации, и это резко сокращает время, в течение которого батарея способна принимать объемную зарядку.

Аккумуляторы AGM в некотором смысле являются «Уловкой 22». Вы заплатили больше за аккумулятор AGM из-за его быстрой скорости приема заряда и более короткого времени работы двигателя или генератора, но если вы продолжите работу в этом частичном состоянии, аккумуляторы AGM начнут ведут себя больше как залитые батареи с точки зрения скорости приема заряда. И в то время как емкость залитых аккумуляторов часто можно частично восстановить путем выравнивания, эффекты частичного состояния заряда часто остаются постоянными в AGM.

Что поразило в наших тестах, так это скорость, с которой аккумуляторы AGM начали разряжаться в условиях частичного заряда. При первом цикле зарядки каждая протестированная нами батарея AGM выдерживала полную скорость зарядки (46 процентов емкости в ампер-часах) в течение всего часа. Аккумуляторы оставались в стадии полной зарядки в течение всего часа, что позволяло проводить очень эффективную зарядку. Ко второму циклу некоторые батареи уже начинали разряжаться и к концу часа достигали напряжения поглощения. В течение нескольких циклов все аккумуляторы AGM достигли напряжения абсорбции ближе к концу часовой перезарядки. С каждым последующим циклом PSOC напряжение абсорбции достигалось все раньше и раньше в течение короткого часового цикла зарядки, и батареи начинали медленно разряжаться. Этот эффект снижения полезной емкости был вызван сульфатацией.

Было интересно наблюдать, как емкость батареи LiFePO4 не уменьшилась в ходе нашего тестирования. Причина ясна: LiFePO4 не сульфатируется. Это тестирование показывает, почему вам необходимо как можно чаще полностью заряжать AGM.

Как видно из прилагаемых таблиц, когда моряк заряжает свою батарею в течение одного часа каждый день (предполагается, что 80 ампер от генератора переменного тока), он заряжает свою батарею не так полно, как он мог бы подумать. В этом режиме все батареи AGM потеряли полезную емкость с момента перезарядки в течение одного часа от цикла № 1 до цикла № 30. Если мы посмотрим на разницу между самыми высокими и самыми низкими потерями полезной емкости в ампер-часах, на всех батареях за 30 циклов это выглядит так:

Firefly: 49.75 to 35.10 = -14.65 Ah spread

Lifeline: 45.56 to 31.53 = -14.03 Ah spread

Deka: 47.76 to 37.81 = -9.95 Ah spread

Odyssey: 44.69 to 34,76 = -9,93 Ач разброс

LiFePO4: 45,74 до 45,04 = -0,7 Ач разброс.

Обратите внимание, что от высшего к низшему не обязательно было начало и конец. Некоторые батареи подпрыгивали вверх и вниз, поэтому полезная емкость перезарядки в течение одного часа от самой высокой до самой низкой была просто взята из самой высокой и самой низкой полезной емкости в течение 30 циклов. Полный набор таблиц с указанием всех 30 циклов доступен в онлайн-версии этой статьи.

Firefly Oasis Carbon Foam

Аккумулятор Firefly Oasis Marine рассчитан на 110 ампер-часов, а в нашем тесте он начал с 110,02 ампер-часов. При первом цикле PSOC до 11,7 вольт полезная емкость аккумуляторов составила 49,75 ампер-часов. Затем Firefly пошел вниз и достиг нижней точки в 35,1 полезных ампер-часов в цикле № 21.

Полезная емкость Firefly подпрыгивала вверх и вниз больше, чем другие батареи в нашем тестировании. Ведущий инженер Firefly предположил, что пики возникают после того, как батарея остается под напряжением поглощения немного дольше.

В конце 30 циклов мы провели первый тест емкости (разрядили до 10,5 В, а затем зарядили до 100 процентов, см. Как мы тестировали), и батарея показала всего 94,03 ампер-часа, потеря почти 16 ампер-часов в мощность от первоначального базового уровня. Это было разочаровывающим, особенно для батареи, которая утверждает, что устойчива к сульфатации. Ведущий инженер Firefly поручил нам провести еще один тест емкости. Действительно, после второго цикла разряд-заряд аккумулятор не только восстановил всю свою емкость, но и немного увеличился (на 0,5 ампер-часа) до 110,5 ампер-часа.

В конце концов, Светлячок оправдал ожидания создателей. Всего за несколько глубоких циклов при полной перезарядке эти батареи могут восстановить большую часть, а в некоторых случаях и всю утраченную емкость из-за частичной циклической зарядки. Аккумулятору требовались последовательные глубокие циклы, оба со 100-процентной полной перезарядкой, но это сработало.

Итог: Хотя эта технология AGM все еще является новой для рынка прогулочного морского судоходства, она, безусловно, заслуживает внимания в будущем.

Odyssey PC2150

Компания EnerSys, производитель Odyssey, изобрела технологию орбитальных аккумуляторов (Optima) и хорошо зарекомендовала себя на рынках военных, аэрокосмических и резервных аккумуляторных систем. Тонкие пластины Odysseys имеют большую площадь поверхности пластины при том же пространстве, что и другие конструкции, что позволяет обеспечить как очень высокую мощность пусковых импульсов, так и более длительный срок службы.

Звучит нелогично, что аккумулятор с тонкими пластинами можно использовать для глубокого цикла, но у Odyssey TPPL AGM есть сильные поклонники. PC2150 представляет собой батарею AGM группы 31 TPPL, рассчитанную на 100 ампер-часов. Эта конкретная батарея протестирована выше своего рейтинга с базовой емкостью 105,8 ампер-часов.

Аккумулятор Odyssey разряжался немного медленнее, чем другие аккумуляторы, и не опускался так глубоко в конце 30 циклов частичного заряда. Однако в конце тестирования емкости частичного заряда PC2150 не смог вернуться к своей базовой емкости как новый. Он начал свою жизнь с 105,8 ампер-часов, а после трех тестов емкости он показал максимум 98,96 ампер-часов. Для целей тестирования это представляет собой потерю емкости примерно на 6,7 процента, но если мы рассмотрим его номинальную емкость в 100 ампер-часов, она потеряет лишь немногим более 1 процента. Последнее испытание емкости PC2150 включало 20-часовую перезарядку током 5 ампер. Аккумулятор фактически набрал 2,17 ампер-часа при медленной зарядке от 5 ампер до 14,7 вольт, а затем удерживался при 14,7 вольт в течение восьми часов.

Итог: В целом, Odyssey довольно хорошо справлялся с частичной циклической зарядкой, а более высокое напряжение поглощения (14,7 вольт), по-видимому, помогло свести к минимуму потерю емкости.

Deka / East Penn 8A31DTM

Deka /East Penn 8A31DTM представляет собой гибридную батарею AGM двойного назначения. Широко распространенный под разными торговыми марками, это, пожалуй, самый популярный на сегодняшний день аккумулятор AGM на лодках. Эта конкретная батарея продается Deka, West Marine, NAPA, многими Sams Clubs как Duracell, OReilly Auto, Power-Tec, MK Battery и под многими другими более мелкими лейблами. Это одна из самых дешевых батарей AGM, которые вы найдете на рынке США. Некоторые этикетки предлагают лучшие гарантии, поэтому сравнение может быть выгодным.

8A31DTM рассчитан на 105 ампер-часов. Эта конкретная батарея протестирована немного ниже своего рейтинга с базовой емкостью 104,5 ампер-часа. Получение 104,5 ампер-часов от батареи на 105 ампер-часов, безусловно, приемлемо.

Deka 8A31DTM разряжался с разумной скоростью по сравнению с другими во время тестирования частичного состояния заряда и хорошо справился с циклическим состоянием частичного заряда. Его самая низкая полезная емкость после одночасовой перезарядки в течение 30 циклов PSOC была выше, чем у всех других свинцово-кислотных аккумуляторов, а это означает, что он разряжался немного меньше.

Однако в конце испытаний частичного заряда 8A31DTM потерял большую часть своей первоначальной базовой емкости в 104,5 ампер-часа. Даже после трех испытаний емкости 8A31DTM смог выдать только 73,42 ампер-часа. Это представляет собой удивительно высокую потерю емкости во время тестирования частичного состояния заряда, примерно 30 процентов от его новой испытанной емкости.

Итог: Дека предположил, что наш тест не довел батарею до полной емкости до проверки емкости. Мы тесно сотрудничали с технической командой Dekas, чтобы довести батарею до полной емкости, поэтому это кажется маловероятным, но чтобы подтвердить, была ли наша конкретная батарея аномалией, мы проверим вторую батарею Deka. Снижение может быть связано с предполагаемой конструкцией двойного назначения Dekas, но мы не можем быть уверены, пока не протестируем вторую батарею.

Lifeline GPL-31T

Lifeline GPL-31T представляет собой батарею глубокого разряда AGM Group 31, которая, насколько нам известно, не имеет частной маркировки. Производитель, Concorde, имеет долгую историю поставок аккумуляторов для рынка транспортных средств для отдыха, а также для многих ведущих производителей лодок. Компания известна своей надежной сборкой, отличной технической поддержкой и готовностью поддерживать продукт.

Аккумулятор GPL-31T рассчитан на 105 ампер-часов, и этот конкретный аккумулятор испытал немного выше своего номинала с базовой емкостью 105,2 ампер-часов. Аккумулятор разряжался немного быстрее, чем другие, во время тестирования частичного состояния заряда, но у него есть секретное оружие, которого нет у других AGM. Lifeline может быть уравновешен или, как Lifeline называет это зарядкой состояния, когда это необходимо.

Для подзарядки Lifeline AGM можно подавать напряжение до 15,5 В с температурной компенсацией в течение восьми часов. В конце испытаний с частичным зарядом GPL-31T немного потерял свою первоначальную базовую емкость 105,2 ампер-часа. При первом тесте емкости батарея показала емкость 89,43 ампер-часа. Для первого теста емкости мы заряжали его током 48,3 ампера и 14,4 вольта, пока ток не стал 0,5 ампера; затем мы провели 24-часовой подзаряд; и, наконец, дайте ему отдохнуть в течение 24 часов в отключенном состоянии. (Зарядка Lifeline AGM осуществляется при более низком напряжении поглощения, чем у Odyssey или Deka.) Затем мы провели тот же цикл перезарядки, но как только прием батареи достиг 1 ампера при 14,4 вольта, мы отрегулировали напряжение до 15,5 вольт на четыре часа, а затем плавали. и отдохнул аккумулятор на 24 часа. Это увеличило вместимость до 91,21 ампер-часа. Отметив увеличение емкости, мы снова проделали то же самое. После такой зарядки аккумулятор увеличился до 93,67 ампер-часов.

Наконец, мы вернулись к стандартному протоколу заряда от 14,4 В до 0,5% и провели повторные испытания. На этот раз батарея немного упала до 93,02 ампер-часа. Это была единственная батарея, которая прошла четвертый тест емкости, который мы провели только потому, что у нее были эти специальные возможности зарядки, которые, как подтвердили наши тесты, действительно работают. Всего восемь часов работы при напряжении 15,5 В в течение двух последовательных последовательных циклов проверки емкости дали небольшое, но определенное улучшение почти на 4,25 ампер-часа в восстановленной емкости.

Итог: В целом Lifeline потерял почти 11 процентов своей новой емкости за 30 циклов частичной зарядки. Зарядка по состоянию помогает, но, возможно, ее придется делать чаще при интенсивном циклическом приложении PSOC. По этому вопросу лучше проконсультироваться с Lifeline.

CALB SE100AHA LiFePO4

Мы включили эту батарею, чтобы посмотреть, как она ведет себя по отношению к свинцово-кислотным в тесте на частичный заряд. Эта батарея состояла из четырех призматических элементов LiFePO4 (LFP) CALB SE100, соединенных последовательно. Это не то, как батареи LFP будут установлены на лодке; мы сделали это только в целях тестирования в очень контролируемой среде.

Аккумуляторы LiFePO4 работают иначе, чем свинцово-кислотные, но также должны заряжаться при более низком напряжении, близком к гелеобразному или ниже (идеальное значение от 13,8 до 14 вольт), и, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, вам не нужен плавающий заряд аккумуляторов LFP. Батареи LFP также имеют значительно более высокое напряжение покоя, чем свинцово-кислотные батареи. Такой аккумулятор при нормальных домашних нагрузках на лодке редко опускался ниже 13,2 вольта.

Эта батарея не разряжалась и не заряжалась в течение 20 часов. Аккумуляторы LiFePO4 имеют минимальный эффект Пейкерта, поэтому использование их при низком токе не приведет к увеличению емкости. (Согласно закону Пейкерта, по мере увеличения скорости разряда доступная емкость батарей уменьшается.) По этой причине батареи LiFePO4 рассчитаны на определенную разрядную нагрузку, а не время и разрядную нагрузку, как AGM. Большинство производителей оценивают батареи LiFeP04 как 30 процентов емкости (0,3C), как показано в нашей таблице.

Эта батарея на 100 ампер-часов была разряжена при 25 ампер и заряжена при 46 ампер. Мы разрядили его примерно до 86-процентной глубины разряда, что намного больше, чем у залитых аккумуляторов. Самый большой разрыв в емкости во время 30 циклов частичной зарядки составил всего 0,7 ампер-часа. Если бы мы считали ампер-часы вместо того, чтобы использовать напряжение отсечки, чтобы определить, когда прекратить зарядку, это небольшое отклонение, вероятно, исчезло бы.

Эта батарея протестирована на 101,2 ампер-часа после ручной балансировки элементов. После 30 циклов частичного заряда батарея LiFePO4 испытала ток 101,3 ампер-часа, фактически не показав потери емкости. Это то, что батареи LFP делают лучше всего, частичное состояние цикла зарядки.

Итог: батареи LiFePO4 по-прежнему дороги, и установка LFP в свинцово-кислотную систему зарядки может привести к дорогостоящим и, возможно, опасным проблемам. Со временем LFP будет соперником, но сегодня он остается недосягаемым для всех, кроме очень техничного моряка или человека с глубокими карманами.

Заключение

Результаты нашего теста были однозначными: чем дольше любой свинцово-кислотный аккумулятор остается заряженным менее чем на 100 процентов, тем больший вред наносит аккумулятору сульфатация. За исключением батареи Deka (которую мы будем тестировать повторно), эти батареи в целом оправдали наши ожидания.

Из-за небольших переменных в производственных линиях и распределении (время хранения и техническое обслуживание также могут влиять на производительность), нам недостаточно одного теста, чтобы выбрать победителя между Odyssey или Lifeline, двумя основными батареями в нашем тесте. . Оба в равной степени способны удовлетворить потребности банка дома моряка. Мы не оценивали холодный пуск (пусковую способность), в чем, по утверждениям Odyssey, преуспевает. Firefly превзошел оба этих продукта с точки зрения способности к восстановлению, но, поскольку у нас так мало данных о морском рынке по этому продукту, а сеть поддержки не проверена, мы не решались с энтузиазмом запрыгнуть на подножку Firefly. Мы намерены продолжить некоторые полевые испытания. Следите за обновлениями.

Имейте в виду, что плохое обращение с нашими тестовыми батареями менее вредно, чем то, что обычно происходит на наших лодках. Может быть даже более разрушительным, если оставить аккумулятор в состоянии 50-процентного заряда в течение нескольких дней, чем проводить несколько последовательных испытаний на 100-

-процентную разрядную емкость с последующей полной 100-процентной перезарядкой.

Тепло также является важным фактором общего срока службы. Наихудшим сценарием будет парусная лодка с генератором переменного тока для зарядки, которая бросает якорь или швартуется в районе, где температура аккумуляторов остается выше 80 градусов. (Багамы, кто-нибудь?)

Находящиеся на причале или в доках яхтсмены, у которых нет другого зарядного устройства, кроме генератора переменного тока, должны рассмотреть альтернативные средства для возврата аккумуляторов к 100-процентному состоянию заряда как можно скорее после каждой разрядки. Даже небольшая солнечная батарея мощностью от 20 до 60 Вт с контроллером заряда может значительно продлить срок службы батареи лодки без возможности зарядки на берегу.

В сопроводительной боковой панели «Советы и методы» мы предлагаем рекомендации, которые помогут продлить срок службы батареи, но в основном все сводится к следующему: Делайте все возможное, чтобы доводить батареи до 100-процентного уровня заряда как можно чаще, используя производители предписывают напряжения, и ваши батареи будут вам благодарны.

Морские батареи

Цикл заряда морской батареи

Как мы протестировали

• Отслеживание батарей

Тестирование PSOC

PSOC TESTING

Советы и техника

• 12 способов.
  • Calb
  • East Penn
  • Firefly
  • Lifeline
  • Odyssey

  Предотвращение и ремонт сульфатированного аккумулятора – Аксессуары для аккумуляторов

  Если у вас вышел из строя свинцово-кислотный аккумулятор, возможно, у вас сульфатированный аккумулятор, но что такое сульфатирование аккумулятора ,  и можно ли его предотвратить?

  Сульфатирование аккумуляторной батареи – это накопление кристаллов сульфата свинца на поверхности и порах кислотной аккумуляторной батареи l e, что может привести к выходу из строя аккумуляторной батареи. Хорошей новостью является то, что большинство повреждений, вызванных сульфатацией батареи, обратимы, и саму проблему можно легко предотвратить, если вы знаете признаки, на которые следует обратить внимание.

  Что вызывает сульфатацию аккумулятора?

  Сульфатация происходит, когда батарея не получает полного заряда, в результате чего на пластинах батареи образуются сульфаты. Если это не лечить, сульфатация начинает препятствовать преобразованию химического вещества в электрическое, поскольку площадь проводимости начинает уменьшаться; это приводит к снижению производительности батареи.

  К признакам сульфатации аккумулятора относятся:

  • Зарядка аккумулятора занимает больше времени
  • Аккумулятор перегревается
  • Заряда аккумулятора хватит ненадолго
  • Значительно более короткий срок службы батареи
  • Полный отказ батареи

  Что в первую очередь вызывает сульфатацию аккумулятора?

  Сульфатация аккумуляторной батареи является обычным явлением в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, и любые небольшие образования кристаллов сульфата свинца распадаются во время обычной зарядки аккумуляторной батареи. Тем не менее, это может привести к серьезным проблемам, когда батарея:

  • хранится без полной зарядки
  • перезаряжен
  • хранится при температуре выше 75 градусов

  К счастью, сульфатация батареи может быть обратимой, все зависит от типа сульфатации вашей батареи; есть как обратимые, так и постоянно поврежденные батареи. Если вы обнаружите сульфатированную батарею на ранних стадиях, то повреждение, скорее всего, будет обратимым. Процесс реверсирования сульфатированного аккумулятора может быть выполнен экспертом по свинцовым аккумуляторам; никогда не пытайтесь сделать это самостоятельно.

  В чем разница между постоянной и обратимой сульфатацией батареи?

  Постоянная сульфатация батареи  – Если батарея находилась на низком заряде в течение значительного времени, т. е. недель и даже месяцев, маловероятно, что повреждение, вызванное сульфатацией, может быть устранено даже экспертом.

  Обратимая сульфатация батареи  – повреждения, вызванные сульфатацией , можно устранить путем перезарядки полностью заряженной батареи регулируемым током около 200 мА. В течение 24 часов напряжение на клеммах аккумулятора может подняться до 2,50–2,66 В на элемент. Температуру батареи можно повысить до 122-140°C, что поможет растворить затвердевшие кристаллы внутри батареи.

  Эксперты могут использовать специальные устройства для предотвращения и устранения признаков сульфатации на исправных батареях. Они не всегда могут обратить вспять признаки сульфатации; мы советуем обращаться за профессиональной помощью, когда речь идет о предотвращении и устранении сульфатации батареи.

  Как предотвратить сульфатацию аккумулятора?

  Первое, о чем следует помнить, это хранение батареи в целях предотвращения сульфатации батареи. Когда вы храните аккумулятор полностью заряженным, он должен быть заряжен достаточно, чтобы его напряжение не опускалось ниже 12,4 вольт. Самый простой способ сделать это — внести плату за обслуживание, которая предотвращает накопление сульфатов. Аккумуляторы следует хранить при комнатной температуре 68-75°C, поскольку все, что выше этой температуры, начнет значительно увеличивать скорость саморазряда в ваших аккумуляторах.