За рахунок чого можна збільшити ресурс АКБ?

Акумуляторна батарея є одним з найбільш відповідальних компонентів будь-якої системи, будь то стартерний акумулятор автомобіля, стаціонарний акумулятор в домашньому «бесперебійнику» або тяговий акумулятор електровоза. Несвоєчасний вихід з ладу може спричинити як просто фінансові витрати на придбання нового акумулятора, так і більш серйозні наслідки. Як принципово простий і надійний пристрій свинцевий акумулятор може пропрацювати більше 10 років з незначним погіршенням своїх характеристик, однак неправильна експлуатація призводить до того, що деякі споживачі вже через 2…3 роки змушені змінювати своє джерело живлення.

Як же зробити так, щоб акумулятор служив якомога довше? Як завжди, відповідь на це питання лежить на поверхні – необхідно в точності слідувати всім вимогам, які висуває виробник до свинцевих акумуляторів щодо їх експлуатації та зберігання.

Акумулятор є пристроєм, в якому відбувається перетворення хімічної енергії перетворення діоксиду свинцю і металевого свинцю в аморфний сульфат свинцю в електричну енергію при розряді і ті ж процеси в зворотному напрямку – при заряді. Відповідно умови цього перетворення і будуть обумовлювати можливість його оборотності (циклічності і ресурс роботи акумулятора) і вихідні технічні параметри (ємність, напруга на комірці). Чим швидше буде відбуватися розряд акумулятора, вище струм, вище температура, тим більша ймовірність переходу аморфного сульфату свинцю в кристалічну форму, яка має низьку електропровідність і може відшаровуватися від струмопровідної основи електродів. Навіть при простому контакті з розчином впродовж певного часу може початися процес ущільнення аморфного сульфату свинцю і втрата ним електропровідності (так звана сульфатація). Запобігти цим небажаним явищам можна, виконуючи ряд простих рекомендацій.

1. Не рекомендується розряджати акумулятори струмом більше, ніж вказано в його технічному паспорті. Чим більше глибина розряду, тим менше термін його експлуатації, оскільки збільшується ризик локального перегріву в точках контакту «активна маса електрода – свинцевий струмопідвід». Для тягових акумуляторів глибина розряду не повинна перевищувати 80%. Звичайно, новий акумулятор витримає і більший розряд, але чим більше термін експлуатації, тим менше ймовірність зворотного повернення до роботи даного продукту. Стартерні акумулятори розряджаються значно більшими струмами (робочий пусковий струм складає 3-х кратну величину ємності, тоді як для тягових – не більше 0,2 від ємності) і ємність падає дуже швидко, тому для них не рекомендується тривалий безперервний запуск стартера. Деякі типи сучасних акумуляторів, такі як AGM, взагалі не виносять глибоких розрядів (понад 50%).

2. Експлуатувати акумулятори рекомендується в певному температурному інтервалі, оскільки при підвищенні температури зменшується термін життя акумулятора (в середньому в 2 рази на кожні 10 0С від оптимального значення), а зниження температури призводить до підвищення внутрішнього опору і відповідного зниження ємності. Вище +45 0С акумулятори слід використовувати з примусовим охолодженням. При низьких температурах збільшується ризик замерзання електроліту, особливо для розрядженого акумулятора (див. Таблицю нижче), що може призвести до руйнування корпусу акумулятора!

3. Не рекомендується зберігати навіть частково розряджений акумулятор більше 24 годин, так як це може призвести до незворотної сульфатації активних мас електродів. Якщо ж це все таки сталося, то рекомендується провести повний цикл розряд-заряд з контролем напруги і густини електроліту.

4. Заряд акумулятора необхідно проводити відповідно до рекомендацій виробника для даного типу батареї. Краще не використовувати саморобні зарядні пристрої, а тільки сертифіковані, що підходять для конкретного типу акумуляторів. Це пов’язано з тим, що різні виробники в різних батареях застосовують певні технічні прийоми (матеріал струмопідводів, сепаратори, густина електроліту, конструктивні особливості), що дозволяють підвищити термін служби акумулятора. Наприклад, в AGM акумулятори як основу електродів замість сурми часто застосовують свинцево-кальцієві сплави, що знижує саморозряд акумулятора, проте акумулятори такого типу для заряду вимагають більш високої кінцевої напруги (до 2,7…2,8 В в порівнянні з 2,4…2,6 В для «звичайних» з вмістом сурми). Також гелеві та AGM акумулятори вимагають проведення заряду з високою точністю підтримки напруги, що пов’язано з їх більш високим внутрішнім опором.

5. В акумуляторах з рідким електролітом, що обслуговуються, необхідно контролювати рівень електроліту, щоб не відбулося оголення електродів. Вода з електроліту витрачається при заряді в результаті електролізу і виноситься з газами, тому її слід періодично доливати. Використовувати при цьому можна тільки спеціально очищену дистильовану воду, оскільки потрапляння сторонніх домішок може необоротно вивести акумулятор з ладу. Доливати розчин кислоти допускається тільки в разі перекидання акумулятора і витікання електроліту з нього. Щільність електроліту зарядженого акумулятора повинна відповідати рекомендаціям виробника (зазвичай це 1,27…1,30 г/см3 при температурі +15…20 0С). Слід пам’ятати, що при зниженні температури може виникнути таке явище, як розшарування електроліту, при цьому в нижній частині концентрація кислоти і густина розчину можуть стати вище, ніж потрібно, що може спровокувати збільшення корозійного руйнування матеріалу електродів. Запобігти цьому можливо використовуючи акумулятори, забезпечені пристроєм внутрішньої циркуляції розчину, що дозволяє перемішувати електроліт по висоті і забезпечити більш рівномірний розподіл температури в розчині.

6. Кришку і корпус акумулятора необхідно періодично очищати від пилу і забруднень, які при накопиченні можуть викликати саморазряд акумулятора по тонкій плівці рідини, що конденсується. Такий огляд дозволить своєчасно помітити різні дефекти на корпусі (відколи, тріщини) і запобігти руйнуванню батареї в процесі використання. Природно, при експлуатації акумуляторна батарея повинна бути надійно закріплена, що не тільки знизить ймовірність появи ударних навантажень, а й зменшить вібрацію батареї, що приводить до осипання активних мас з електродів.

Дотримання таких нехитрих правил дозволить значно збільшити термін надійної експлуатації електричного серця Вашої техніки.