Як визначити, що АКБ час замінити?

Свинцеві акумулятори знайшли своє широке застосування в різних областях техніки: автомобільна промисловість, телекомунікації, системи автономного електропостачання, вантажний і пасажирський електротранспорт. При дбайливій експлуатації і регулярному обслуговуванні акумуляторна батарея може працювати більше 10 років, а кількість циклів заряд/розряд при невеликій глибині розряду може вимірюватися тисячами. Однак на практиці як умови роботи, так і методи догляду та використання акумуляторів далекі від ідеальних, і термін життя рідко перевищує 4…6 років. При цьому внаслідок накопичення різних негативних факторів характеристики акумулятора поступово погіршуються. Найбільш важливим контрольованим технічним параметром акумулятора є його електрична ємність. Для нових батарей її фактичне значення складає 80 … 85% від номінальної, і після виконання кількох циклів повного розряду/заряду вона підвищується до 100%. Однак поступово в результаті руйнування електродів і зростання внутрішнього опору ємність починає знову знижуватися. Така деградація може бути досить повільним процесом, і в більшості випадків акумулятор продовжують експлуатувати. Лише для відповідальної апаратури, наприклад, у військовій техніці та медицині, при використанні акумуляторів, які працюють в умовах циклічного заряду, рекомендується проводити заміну джерел живлення при зниженні їх ємності до 90%. Для менш відповідальної техніки можлива експлуатація батарей, що мають залишкову ємність на рівні 40…60%.

Визначають величину залишкової ємності підключаючи повністю заряджений акумулятор в електричний ланцюг, що містить регульований навантажувальний опір, вольтметр і амперметр. Величину опору підбирають таким чином, щоб сила струму розряду відповідала рекомендованій в паспорті (зазвичай вона дорівнює 0,1 або 0,2 від величини ємності), і визначають час до зниження напруги на клемах акумулятора до 1,7 … 1,75 В. Час розряду в годинах, помножене на силу струму розряду, і дає фактичне значення ємності. Якщо вона становить менше 80% від номінальної, то це вже є приводом для занепокоєння.

Такий метод контролю є досить тривалим, і в деяких випадках виконується досить швидке тестування за допомогою так званої навантажувальної вилки. Сенс цієї операції зводиться до того, що спочатку визначається напруга на клемах зарядженого акумулятора без навантаження, після чого приєднується навантажувальний опір, величина якого повинна забезпечити проходження струму, рівного 0,2 від величини номінальної ємності. Через 5 секунд заміряють напругу на клемах під струмовим навантаженням. За зміною напруги (таблиця) можна з певною часткою точності судити про ступінь зарядженості акумулятора. Якщо напруга на елементі менше 1,7 В, то він, швидше за все, підлягає заміні.

Таблиця – Залежність напруги акумулятора від ступеня зарядженості

Методи визначення ємності дозволяють дати уявлення про стан «здоров’я» акумулятора і оцінити можливість його подальшого використання. Однак дуже часто немає можливості проводити такі операції через відсутність необхідного обладнання. У цих випадках найбільш надійними контрольованими параметрами є густина електроліту і напруга на акумуляторі.

Якщо напруга на зарядженому акумуляторі занижена, а сам акумулятор має підвищений саморозряд, то це може свідчити про забруднення електроліту різними домішками і накопиченні шламу. У таких випадках рекомендується повністю розрядити акумулятор до напруги 1,7 В, злити забруднений електроліт, промити акумулятор дистильованою водою, і залити свіжий електроліт з густиною 1,11…1,13 г/см3, після чого провести заряд струмом не більше 0,1 від величини ємності.

Якщо напруга на акумуляторі близька до 0, то це свідчить про внутрішнє коротке замикання внаслідок осипання активної маси з електрода, корозії свинцевих решіток або деформації електродів, що може бути викликано систематичними перезарядами, зарядом підвищеними струмами або експлуатацією при підвищеній температурі. Акумулятори зі зруйнованими електродами можуть бути відремонтовані тільки в спеціалізованій лабораторії, тому підлягають заміні.

Якщо акумулятор дуже швидко розряджається і має підвищений внутрішній опір (його можна визначити за допомогою спеціальних омметрів, що визначають опір при пропусканні змінного струму), то це свідчить про значну сульфатацію електродів, яку можна усунути тільки багаторазовим повторенням циклів розряд/заряд невеликими струмами. Початок сульфатації можна визначити спостереженням за зміною напруги на акумуляторі в процесі заряду: для нормального акумулятора напруга повільно і постійно зростає, стабілізуючись в кінці заряду, і залишається постійною після відключення зарядного струму; для сульфатованого акумулятора напруга різко зростає до 2,5…3,0 В на самому початку, при цьому заряд супроводжується сильним газовиділенням, а після відключення струму напруга знову падає.

Звичайно, всі виміри напруги й густини електроліту проводять після ретельного огляду корпусу і кришки акумулятора на предмет виявлення тріщин і відколів, через які можливо витікання електроліту і потрапляння домішок в електроліт ззовні. Кришку акумулятора необхідно регулярно витирати насухо, а контакти зачищати наждачним папером для видалення плівки оксидів і солей.