Содержание
Неисправности аккумуляторных батарей.
Срок службы аккумуляторной батареи при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании примерно три-четыре года или соответствует 75…100 тыс. км пробега автомобиля, а при малых годовых пробегах может увеличиваться до 6 лет. При нарушении правил эксплуатации и хранения аккумуляторных батарей эти сроки могут значительно сокращаться.
Особенно ухудшают техническое состояние аккумуляторных батарей загрязнение электролита, эксплуатация и хранение при повышенной температуре электролита или низком его уровне, нарушение режима зарядки, залив электролита повышенной плотности.
Все это может стать причиной таких неисправностей, как повышенный саморазряд аккумуляторной батареи, падение ЭДС и напряжения под нагрузкой.
Основными признаками перечисленных неисправностей аккумуляторной батареи являются замедленное вращение коленчатого вала при пуске двигателя стартером (при сильно разряженной аккумуляторной батарее стартер может вообще не проворачивать коленчатый вал), тусклый свет ламп и ослабленный звуковой сигнал.
Кроме того, в процессе эксплуатации происходит окисление полюсных штырей и наконечников, что является наиболее частой причиной неисправностей.
***
Загрязнение крышек и мастики
Загрязнение вызывает окисление выводов и разрядка аккумуляторных батарей. Пыль и грязь пропитываются электролитом, который замыкает выводы, и аккумуляторная батарея разряжается.
Для обнаружения утечки тока следует подключить к поверхности мастики (крышек) вольтметр. Если он регистрирует напряжение, то необходимо очистить поверхность аккумуляторной батареи от пыли, грязи и электролита и протереть крышки 10%-ным водным раствором нашатырного спирта или соды и вытереть насухо.
Проверяют и при необходимости прочищают вентиляционные отверстия в пробках.
***
Трещины в мастике, крышках и корпусе
Трещины возникают вследствие старения мастики, а также из-за вибрации и тряски аккумуляторной батареи при неплотном ее креплении на автомобиле.
Трещины в мастике и крышках, а также неплотное прилегание пробок заливочных отверстий вызывают выплескивание электролита на поверхность крышек, электролит замыкает выводы, что вызывает разрядку аккумуляторной батареи.
Небольшие трещины в мастике устраняют оплавлением. Сильно потрескавшуюся мастику заменяют.
При наличии трещин в крышках и баке (корпусе) аккумуляторную батарею ремонтируют в специализированной мастерской (заменяют поврежденные детали).
***
Окисление выводов
Окисление ускоряется при попадании электролита, отсутствии смазочного материала на клеммах и выводах, и при неплотном креплении выводов. Как правило окислы представляют собой налет белесого или белого цвета, который может достигать существенной толщины.
Окисление полюсных выводов приводит к увеличению сопротивления во внешней цепи и даже прекращению тока. В первую очередь это проявляется в затрудненном пуске двигателя — недостаток тока приводит к тому, что стартер не может справиться с прокручиванием коленчатого вала двигателя или вращает его с недостаточной частотой.
Для устранения неисправности надо зачистить выводы металлической щеткой или наждачной бумагой до металлического блеска и укрепить их на штырях. При зачистке клемм и выводов наждачной бумагой не следует слишком усердствовать, чтобы не повредить металлические детали.
После этого штыри и клеммы снаружи смазать тонким слоем технического вазелина ВТВ-1 или другим кислотостойким смазочным материалом.
***
Подтекание электролита
Подтекание электролита через трещины в корпусе обнаруживаются визуально. Чаще всего трещины появляются вблизи выводов аккумуляторных батарей из-за неаккуратного демонтажа клемм и выводов, а также могут возникнуть при механических повреждениях корпуса (обычно при авариях).
Небольшую трещину в пластмассовом корпусе можно заделать, заплавив ее куском полиэтилена с помощью паяльника, или наложив на трещину несколько слоев полиэтиленовой пленки и заплавить их через лист плотной бумаги. При значительном повреждении корпуса аккумуляторная батарея подлежит замене.
При вынужденной временной эксплуатации неисправной аккумуляторной батареи необходимо периодически добавлять в нее электролит, а не дистиллированную воду.
***
Недостаточный уровень электролита
При недостаточном уровне электролита снижается емкость аккумуляторной батареи и напряжение на ее выводах. Проверять уровень электролита надо стеклянной трубочкой, пластмассовым или деревянным стержнем не реже чем через 10…15 дней, а в жаркое время года еще чаще.
Уровень электролита должен быть на 10…15 мм выше предохранительного щитка (у аккумуляторных батарей типа 6СТ-55 – 5…10 мм).
Для восстановления уровня до нормы следует установить причину его снижения. Если после визуального осмотра аккумуляторной батареи не выявлена утечка через пробки заливных отверстий или трещины в корпусе, крышке или мастике, значит снижение уровня электролита произошло из-за выкипания из него воды. Это может иметь место при слишком большом токе зарядки, при эксплуатации и хранении батареи в условиях высоких температур и т. п. В таком случае в электролит доливают только дистиллированную воду. Для перемешивания воды с электролитом аккумуляторную батарею подзаряжают в течение 10…15 минут.
Непосредственно на автомобиле воду в аккумуляторную батарею добавляют при работающем двигателе.
При обнаружении утечки электролита (через пробки, трещины и т. д.) его уровень восстанавливают доливкой электролита необходимой плотности.
***
Понижение или повышение плотности электролита
В процессе эксплуатации или хранения аккумуляторных батарей необходимо периодически контролировать плотность электролита в каждом из аккумуляторов (каждой банке), корректируя ее в случае необходимости.
Плотность электролита понижается чаще всего при разрядке аккумуляторной батареи и сульфатации пластин. При понижении плотности электролита увеличивается внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и снижается ее емкость. В результате падает напряжение в цепи работающего стартера, что затрудняет пуск двигателя, особенно в зимнее время года. Кроме того, электролит пониженной плотности при низких температурах (зимой) может замерзнуть.
Плотность электролита повышается при испарении воды во время перезарядки или в результате доливки в аккумуляторы электролита, а не дистиллированной воды.
В случае повышенной плотности электролита ускоряется разрушение активного вещества и решеток электродов, а также сульфатация активного вещества, что существенно снижает емкость аккумуляторной батареи и срок ее службы.
По этим причинам необходимо следить за плотностью электролита, своевременно корректируя ее с учетом условий эксплуатации и причин отклонения плотности от нормы: при испарении доливать дистиллированную воду, при эксплуатации батареи в условиях низких температур (в суровые зимы) — доливать электролит повышенной плотности (типа «Зверь»).
Плотность электролита в аккумуляторах батареи не должна отличаться более чем на 0,01 г/см3. В противном случае батарею необходимо полностью зарядить и произвести корректирование плотности электролита доливкой в аккумуляторы дистиллированной воды или электролита плотностью 1,4 г/см3. При этом доливку осуществляют после отбора из аккумулятора необходимого количества электролита при помощи резиновой груши или специального отборника.
После корректировки плотности аккумуляторную батарею заряжают в течение 25…30 минут для полного перемешивания электролита и снова измеряют его плотность в каждом аккумуляторе (банке).
Плотность электролита служит индикатором разряженности аккумуляторной батареи – снижение плотности электролита на 0,01 г/см3 соответствует разрядке аккумулятора на 6%.
***
Повышенный саморазряд
Саморазряд батареи возникает вследствие образования в активной массе пластин местных токов, которые появляются из-за возникновения ЭДС между окислами активной массы и решеткой пластин. Кроме того, при длительном хранении электролит в аккумуляторной батарее отстаивается, и его плотность в нижних слоях становится больше, чем в верхних. Это приводит к появлению разности потенциалов и возникновению уравнительных токов на поверхности пластин.
Нормальный саморазряд исправной полностью заряженной необслуживаемой батареи составляет 0,2…0,3 % в сутки.
Повышенный саморазряд аккумуляторной батареи может быть вызван следующими причинами:
- внутреннее короткое замыкание;
- загрязнение поверхности аккумуляторной батареи;
- применение для доливки недистиллированной воды, содержащей щелочи и соли;
- попадание внутрь металлических частиц и других веществ, способствующих образованию гальванических пар.
***
Короткое замыкание
Короткое замыкание разноименных пластин сопровождается «кипением» электролита, снижением емкости и напряжения аккумуляторной батареи. Причинами этого могут стать разрушение сепараторов, коробление пластин и выпадение из них активной массы, что влет за собой частую перезарядку аккумуляторной батареи и повышенную ее вибрацию из-за ослабления креплений.
В этом случае аккумуляторная батарея подлежит замене.
В недалеком прошлом короткое замыкание аккумуляторных батарей устраняли заменой блоков замкнувших пластин, при этом батареи изготавливались с разборными корпусами, заливаемыми в верхней части уплотнительной мастикой, которую при ремонте распаивали. При таком ремонте приходилось распиливать свинцовые перемычки между блоками, а затем, после замены неисправного блока, спаивать вновь и заливать мастикой. Качество такого ремонта, особенно в кустарных условиях, не позволяло существенно продлить срок службы аккумуляторной батареи, поэтому в настоящее время подавляющее большинство выпускаемых промышленностью аккумуляторных батарей выполняются неразборными и ремонту при коротком замыкании не подлежат.
***
Сульфатация электродов
Сульфатация электродов заключается в образовании крупных трудно растворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата) на поверхности электродов и на стенках пор активного вещества. Кристаллы сульфата забивают поры активного вещества электродов, что препятствует проникновению электролита внутрь активного вещества. В результате не все активное вещество участвует в работе ,что снижает емкость аккумуляторной батареи.
Сульфатация электродов ускоряется при длительном хранении аккумуляторной батареи без подзарядки, повышенной плотности электролита, большом разряжении, взаимодействии электродов с воздухом при пониженном уровне электролита. Сульфатированная аккумуляторная батарея из-за малой емкости быстро разряжается при резком падении напряжения, особенно при включении стартера.
При зарядке сульфатированной аккумуляторной батареи быстро повышается напряжение и температура электролита, и начинается интенсивное газовыделение, в то время как плотность электролита повышается незначительно, поскольку часть серной кислоты остается связанной в сульфате. Сульфатацию электродов определяют методом сравнения ЭДС, подсчитанной по плотности электролита, с величиной напряжения, измеряемого с помощью вольтметра без нагрузки. Если напряжение больше ЭДС, подсчитанной по плотности, электроды аккумулятора сульфатированы.
Сульфатацию устраняют несколько раз разряжая и заряжая батарею при малой плотности электролита (1,11…1,12 г/см3). При зарядке электрический заряд не должен превышать 5% номинальной емкости аккумуляторной батареи.. Затем проводят контрольную разрядку, равную 10% номинальной емкости батареи. Силу тока в цепи регулируют реостатом. Когда на зажимах наихудшего аккумулятора (банки) напряжение понизится до 1,7 В, разрядку заканчивают.
Аккумуляторная батарея считается исправной, если время разрядки не менее 7,5 ч для батареи с электролитом плотностью 1,29 г/см3, 6,5 ч при плотности электролита 1,27 г/см3 и 5,5 ч при плотности электролита 1,25 г/см3.
Если время разрядки аккумуляторной батареи меньше указанных величин, то ее подвергают нескольким циклам зарядки-разрядки, контролируя время разрядки. Если при повторных разрядках время разряда не увеличивается, то такая батарея требует ремонта.
Контрольную разрядку также производят для определения пригодности аккумуляторных батарей к дальнейшей эксплуатации и перед их длительным хранением.
***
Преждевременное разрушение электродов
За время эксплуатации аккумуляторной батареи происходит окисление решеток и разрыхление активного вещества, особенно плюсовых (положительных) электродов. Изменение объема активного вещества при зарядке и разрядке аккумуляторной батареи вызывает отслаивание его от решеток.
Во время эксплуатации могут возникнуть и другие причины, приводящие к ускоренному разрушению электродов. Это непрочное крепление аккумуляторной батареи на автомобиле, приводящее к тряске и вибрациям, длительная перезарядка батареи, замерзание воды в электролите, понижение уровня электролита ниже верхних кромок электродов, короткое замыкание, неграмотный пуск двигателя стартером и т. п.
Короткое замыкание, а также длительное включение стартера приводит к короблению электродов, что ускоряет разрушение массы активного вещества, особенно плюсовых электродов. Включать стартер следует не более чем на 5 сек и не более двух-трех раз подряд. Между включениями рекомендуется делать паузу на 15…20 сек.
Разрушение электродов ускоряется при повышении плотности и температуры электролита, применении некачественной серной кислоты и недистиллированной воды для приготовления электролита.
При длительной перезарядке аккумуляторной батареи происходит электролиз воды – разложение на кислород и водород. Кислород сильно окисляет решетки плюсовых электродов, что вызывает их разрушение. Одновременно в порах активного вещества электродов накапливается большое количество газов (кислорода и водорода), давление газов в порах увеличивается, что вызывает разрыхление и выкрашивание активного вещества.
Характерным признаком перезарядки является интенсивное газовыделение из электролита и быстрое уменьшение его уровня. Во избежание перезарядки аккумуляторных батарей на автомобиле необходимо систематически проверять напряжение генератора (напряжение зарядки).
Разрушение электродов вызывает уменьшение емкости аккумуляторных батарей и короткое замыкание разноименных электродов. В аккумуляторных батареях с разрушенными электродами, даже если они полностью заряжены и не имеют сульфатации, напряжение под нагрузкой (особенно стартерной) будет быстро падать. Измерение напряжения под нагрузкой, близкой к стартерной, позволит проверить работоспособность аккумуляторной батареи.
Напряжение аккумуляторной батареи измеряется пробником Э107, а аккумуляторов – пробником Э108 или нагрузочной вилкой ЛЭ2. Измерение напряжения под нагрузкой производят при завернутых пробках аккумуляторов, что предотвращает возможность взрыва водородно-кислородной смеси.
Аккумуляторный пробник Э107 позволяет проверить работоспособность аккумуляторных батарей емкостью до 190 А×ч со скрытыми межаккумуляторными перемычками. Если напряжение в конце пятой секунды подключения пробника будет больше 8,9 В, то такая аккумуляторная батарея исправна.
***
Таблица возможных неисправностей аккумуляторных батарей
Возможные неисправности аккумуляторных батарей, их причины и способы устранения приведены в Таблице 1.
Таблица 1. Неисправности аккумуляторных батарей
Причина неисправности | Способ устранения |
Аккумуляторная батарея при эксплуатации медленно разряжается. | |
Низкий уровень электролита | Долить электролит |
Загрязнение электролита | Слить электролит, промыть емкости бака дистиллированной водой, залить новый электролит и зарядить аккумуляторную батарею |
Проскальзывание ремня привода генератора | Отрегулировать натяжение ремня |
Короткое замыкание между пластинами электродов | Замерить плотность электролита в емкостях (банках). При коротком замыкании плотность электролита не превышает 1,1 г/см3. Аккумуляторную с замкнувшими электродами батарею необходимо заменить. |
Неисправен генератор | Отремонтировать или заменить генератор |
Отказ реле напряжения | Отремонтировать или заменить реле |
Повышенное падение напряжения в цепи питания стартера | Очистить выводы и клеммы аккумуляторной батареи, подтянуть крепление стартера, неисправный стартер отремонтировать или заменить. |
Утечка тока через поврежденную изоляцию какого-либо провода или прибора | Отключить все электропотребители, снять с плюсового вывода аккумуляторной батареи наконечник (клемму) и попробовать слегка коснуться им того места, где он был закреплен. Если искра возникает, найти повреждение изоляции и устранить. Если искры нет, причина – чрезмерный саморазряд батареи (более 2% от номинальной емкости в сутки) |
Вспучивание, растрескивание, отслоение мастики от стенок моноблока | |
Засорены вентиляционные отверстия в пробках | Прочистить отверстия |
Повышенный уровень электролита | Довести уровень электролита до нормы (10…15 мм выше предохранительного щитка) |
Выкипание электролита вследствие сульфатации пластин (белый налет на пластинах) из-за эксплуатации аккумуляторной батареи с низким уровнем электролита или ее хранения в незаряженном состоянии | Произвести продолжительную зарядку (электрический заряд не более 5% от номинальной емкости аккумуляторной батареи) |
Выкипание электролита вследствие увеличенного зарядного тока, ненадежного крепления корпуса реле напряжения с «массой», падения напряжения в цепи замка зажигания до реле напряжения | Проверить систему зарядки. К зажимам генератора «+» и «Ш» подключить вольтметр и замерить напряжение при работе двигателя на средней частоте вращения коленчатого вала при включенных фарах. Если напряжение генератора выше 14,2 В, восстановить крепление реле напряжения с «массой» или соединение в цепи замка зажигания до реле напряжения; при необходимости заменить реле напряжения. |
Трещины в моноблоке | |
Повреждение корпуса. Размораживание корпуса вследствие эксплуатации аккумуляторной батареи с низкой плотностью электролита в холодное время года | Слить электролит, промыть водой трещины, высушить и протереть их бензином. Разделать трещины напильником, опилки смешать с эпоксидным клеем и заделать трещину |
Аккумуляторная батарея не заряжается | |
Обрыв в соединительных мостиках между емкостями (плотность во всех емкостях одинаковая, напряжение на выводах отсутствует) | Устранить обрыв |
Сульфатация пластин вследствие эксплуатации аккумуляторной батареи с низким уровнем электролита или хранения ее в незаряженном состоянии | Произвести продолжительную зарядку (электрический заряд не должен превышать 5% емкости аккумуляторной батареи) |
***
Техническое обслуживание аккумуляторов
Главная страница
- Страничка абитуриента
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Специальности
- Ветеринария
- Механизация сельского хозяйства
- Коммерция
- Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»
Неисправности АКБ — основные неисправности аккумуляторных батарей автомобиля и способы их устранения
Автомобильный аккумулятор только кажется простым устройством, которому не свойственны какие-либо поломки. На самом деле, неисправности АКБ встречаются часто, и многие из них возникают по вине самого владельца машины. Неправильная эксплуатация батареи провоцирует многочисленные неисправности источника питания. Также не исключены такие факторы, как несоблюдение условий эксплуатации, нарушение циклов заряда, повреждение корпуса, неполадки в электрическом оборудовании автомобиля и многое другое.
Основные типы неисправностей АКБ
В аккумуляторной батарее протекает электрохимический процесс, который только в идеальной ситуации является обратимым и возвратным. В нем проходят необратимые реакции, приводящие к разрушению активной пасты, самих электродов и засорению продуктами реакции электролита. Также существует масса внешних факторов, сокращающих срок службы источника питания.
Основные неисправности в АКБ:
- увеличенный саморазряд;
- образование сульфата свинца на пластинах и увеличение сопротивления источника;
- между пластинами в старых кислотных моделях часто возникает КЗ;
- изменение полюсов;
- разрушение токовых выводов;
- повреждение корпуса.
Увеличенный саморазряд
Одной из проблем, возникающих преимущественно с сурьмянистыми или гибридными батареями, является повышенный саморазряд. Он присутствует в любом АКБ. Существует норма, которой придерживаются все производители. Новая батарея, изготовленная без нарушения технологии, теряет не более 0,5% от своего заряда за сутки, но это максимально допустимый показатель для сурьмянистых аккумуляторов. Для гибридных эта цифра не должна превышать 0,3%, все производители стремятся вложиться в 20% за год.
Если у батареи очень быстро теряется заряд, от 1-1,5% за сутки, то это явный признак наличия поломки. С источником нужно что-то делать.
Причины возникновения саморазряда:
- уменьшение внутреннего сопротивления, из-за чего АКБ разряжается сама на себя;
- была залита грязная водопроводная вода, а должна быть дистиллированная;
- внутрь батареи попал металлический мусор.
Саморазряд постоянно увеличивается с каждым годом работы аккумуляторной батареи автомобиля. Это неизбежный процесс, на который сложно повлиять. Если у вас классическая сурьмянистая или гибридная модель, то можно заменить электролит, долить дистиллированной воды — тем самым, частично восстановив емкость.
Образование сульфата свинца на пластинах
У аккумуляторной батареи автомобиля существует такая проблема, как сульфатация пластин. Этот процесс является частью рабочего цикла источника и должен быть обратимым при заряде, но из-за несовершенства материалов и условий эксплуатации кристаллы сульфата свинца не растворяются, а накапливаются на них толстым слоем. Это частично изолирует их, из-за чего отдаваемый ток значительно сокращается вследствие уменьшения площади пластин. Проблема заключается в невозможности растворить сульфат свинца в кислоте.
Существует несколько причин образования кристаллов сульфата свинца на электродных пластинах. Причинами такого состояния могут быть:
- недостаточный уровень электролита из-за испарения воды из раствора;
- длительное нахождение в сильно разряженном состоянии;
- неполноценная зарядка из-за частых поездок на короткие дистанции;
- нарушенная концентрация кислоты по отношению к воде.
Сульфатация пластин аккумуляторной батареи — нередкий случай, но как определить такое состояние? На самом деле существует масса признаков, по которым можно определить, что батарея была поражена сульфатом свинца. Например, при подключении зарядного устройства на клеммах АКБ имеется слишком большое напряжение, что указывает на возросшее сопротивление между пластинами. Признаком может быть быстрый заряд источника и снижение плотности после зарядки. Все, что вы сможете, имея на руках только индикатор напряжения — померить его амплитуду.
Если ваша батарея была поражена кристаллами сульфата свинца, и вы обнаружили это на ранней стадии, то частично источник можно восстановить. Необходимо проверить уровень электролита и долить дистиллята, если его недостаточно. Затем установить цикл заряда 5% током от номинального в течение 7 часов. Также можно применить проверенный способ восстановления после сульфатации пластин. Он заключается в глубокой разрядке батареи, затем подключении ЗУ с обратной полюсовкой для изменения направления движения электронов и воздействия малым током в течение 1-2 часов. Затем ЗУ подключают как положено и выставляют 1/10 от номинального тока на длительный цикл.
Короткое замыкание между пластинами
В неисправности батареи входит короткое замыкание между электродными решетками. Оно возникает по причине разрушения активной пасты и сепаратора. Узнать о таком состоянии можно по критическому нагреву электролита в банках, сопровождаемому образованием обильных испарений. Судить о наличии КЗ между электродами можно по сниженной емкости и падению напряжения на 2,1 В.
Основными причинами возникновения короткого замыкания может быть тряска АКБ во время движения автомобиля и перезарядка. Например, вы используете для восполнения заряда самодельные устройства без контроля тока и напряжения заряда, из-за чего на клеммах держите завышенное напряжение на протяжении всего цикла, что недопустимо. Восстановить такой источник питания невозможно. Единственным выходом из ситуации является замена аккумуляторной батареи на новую.
Разрушение контактных выводов
Если возле контактного вывода образуется утечка электролита, то вскоре на свинцовой клемме возникнет бело-зеленый налет. В электролите содержится серная кислота, которая при взаимодействии с кислородом приводит к интенсивному разрушению токовых выводов. В запущенных ситуациях они отгнивают вовсе. Отремонтировать такую батарею можно, но качество ремонта желает лучшего. Чтобы предотвратить полный обрыв контакта, необходимо заранее проконтролировать состояние клеммы и удалить налет. Сделать это можно при помощи щетки по металлу с мягким ершиком, не причиняя существенный вред свинцовой поверхности. Для дополнительной защиты при обслуживании АКБ применяют специальные контактные смазки. Они покрывают металл тонкой пленкой, препятствуя проникновение к нему влаги, вызывающей коррозию.
Другие неисправности
При обслуживании аккумулятора может быть обнаружено повреждение корпуса в результате сильного механического воздействия. Им может быть что угодно — падение, удар, толчок. Утечка электролита опасна не только для батареи, но и для всех агрегатов под капотом. Кислота активное вещество, растворяющее все, кроме резины. Такой неисправный аккумулятор идет на списание.
Статью подготовил:
Интернет-магазин AKBMOSCOW
Основные причины неисправности батареи и возгорания батареи
Нирадж Кумар Сингал
Нирадж Кумар Сингал
Основатель и директор @ Semco Infratech | YPO Gold, сертифицированный директор
Опубликовано 28 марта 2023 г.
+ Подписаться
Введение
Батареи — невероятно полезные и универсальные источники энергии и питания, но они также могут быть опасны, если их неправильно использовать и обращаться с ними. В последние годы пожары и неисправности, связанные с батареями, становятся все более распространенными, что заставляет многих задуматься об основных причинах этих проблем. В конце концов, батареи существуют уже много столетий, так почему же сейчас мы наблюдаем всплеск этих событий? В этой статье мы рассмотрим различные основные причины неисправностей и возгораний аккумуляторов, а также способы устранения этих проблем.
Аккумуляторы
Подавляющее большинство аккумуляторов, используемых в бытовой электронике, являются перезаряжаемыми и содержат ограниченное количество энергии. Эта энергия может высвобождаться неконтролируемым образом, если батарея повреждена или неисправна, что может привести к пожару или взрыву. Наиболее распространенными причинами выхода из строя аккумуляторной батареи являются неправильная зарядка, перезарядка, чрезмерная разрядка и короткое замыкание.
Неправильная зарядка
Неправильная зарядка аккумулятора может привести к повреждению и сокращению срока его службы. Аккумуляторы следует заряжать только с помощью зарядного устройства, которое предназначено для определенного типа аккумулятора и напряжения, так как использование неправильного зарядного устройства может привести к накоплению тепла, что может привести к пожару. Кроме того, нельзя оставлять аккумуляторы в зарядном устройстве на длительное время, так как это также может привести к перегреву.
Перезарядка
Перезарядка аккумулятора может привести к его опасному нагреву и возгоранию. Многие новые батареи поставляются со встроенными схемами защиты, которые отключают заряд, когда батарея полностью заряжена, однако старые батареи могут не иметь этой функции, поэтому важно знать время зарядки и прекращать зарядку, как только батарея разрядится. полный.
Чрезмерная разрядка
Чрезмерная разрядка аккумулятора может привести к необратимому повреждению и сокращению срока его службы. Важно всегда проверять уровень заряда аккумулятора перед использованием и обязательно заряжать его до того, как он достигнет критического уровня. Кроме того, важно помнить, что некоторые аккумуляторы, например литий-ионные, могут быть полностью разряжены, если их не использовать слишком долго, и могут быть необратимо повреждены.
Короткое замыкание
Короткое замыкание батареи может вызвать быстрое выделение энергии, что потенциально может привести к пожару. Этого можно избежать, убедившись, что все соединения надежно закреплены, а батарея не повреждена и не обнажена.
Неперезаряжаемые батареи
Неперезаряжаемые батареи не так распространены в бытовой электронике, но они все же могут стать источником возгорания или неисправности при неправильном использовании. Наиболее распространенной причиной неисправности неперезаряжаемых аккумуляторов является неправильная установка. Важно всегда проверять полярность батареи перед ее установкой, так как неправильная полярность может вызвать короткое замыкание и потенциально привести к пожару. Кроме того, важно всегда использовать батареи правильного размера и напряжения, так как использование батареи неправильного типа может привести к неисправности или возгоранию.
Заключение
Батарейки могут быть прекрасным источником питания и хранения энергии, но они также могут быть опасны, если их неправильно использовать и обращаться с ними неправильно. Основные причины неисправностей и возгораний аккумуляторов могут быть разными, но обычно они связаны с неправильной зарядкой, перезарядкой, чрезмерной разрядкой, коротким замыканием или неправильной установкой. Важно всегда следовать инструкциям производителя при использовании и зарядке аккумуляторов, так как это поможет снизить риск неисправности или возгорания.
Характеристики аккумуляторов, проблемы и неисправности Диагностика
Свинцово-кислотные аккумуляторы Yuasa изготовлены в соответствии с самыми высокими стандартами. В большинстве случаев они производятся в соответствии с требованиями и спецификациями производителя транспортного средства или превосходят их.
Тем не менее, следует четко понимать, что мокрый (залитый) свинцово-кислотный аккумулятор – это «живой» продукт. Независимо от того, находится ли он на хранении или в эксплуатации, он имеет ограниченный срок службы. Все батареи после заполнения будут медленно саморазряжаться. Чем выше температура хранения и влажность в месте хранения, тем выше скорость саморазряда.
Для обеспечения того, чтобы аккумуляторы не разряжались до состояния, при котором они повреждаются (сульфатируются) или не могут обеспечить расчетный срок службы, регулярная проверка этикетки с датой перезарядки на задней стороне аккумулятора и проверка напряжения аккумуляторов с осталось менее 4 месяцев. Важно обеспечить хорошую оборачиваемость запасов по принципу «первым пришел — первым ушел», особенно при медленном обороте запасов на линиях с небольшим объемом. Аккумуляторы с напряжением 12,35 В или ниже следует немедленно зарядить. Перезарядка не должна производиться с помощью устройства для быстрой зарядки из-за неэффективности попыток перезарядки частично сульфатированной батареи, что приводит к чрезмерному выделению газа и повреждению связей сетки активного материала внутри батареи, что имеет решающее значение для обеспечения срока службы батареи.
В идеале используйте скорость перезарядки, указанную в «рекомендуемой скорости и периоде перезарядки», в соответствии с типом батареи и инструкциями в каталоге. В конце разряда все клетки должны свободно выделять газ. Настоятельно рекомендуется оставлять батареи в покое не менее чем на 3 часа после зарядки, чтобы любые газы, попавшие в верхние корпуса батарей, могли диффундировать в атмосферу. Если батарея была перезаряжена, дату перезарядки на задней этикетке следует обновить через 6 месяцев после второй даты перезарядки, сделав надрез на этикетке. (Обратите внимание, что перед продажей разрешено не более двух перезарядок, и продукт не должен продаваться максимум 9 раз.месяцев после истечения первой рекомендуемой даты перезарядки).
Проблемы с батареей
Непроизводственные дефекты
Физические повреждения
/или терминалы. Это не производственный брак.
* Обратите внимание, что все батареи, отобранные и отправленные со склада Yuasa в Великобритании, фотографируются перед отправкой, чтобы обеспечить соблюдение наших требований к качеству доставки.
Сульфатация
Если оставить аккумулятор в разряженном состоянии на транспортном средстве или вне его в течение определенного периода времени, происходит химическая реакция, которая необратимо ухудшает рабочие характеристики и срок службы аккумулятора, этот процесс называется «сульфатация».
Сульфатацию можно увидеть в виде тонкого бело-серого налета на положительной пластине и неметаллического блеска на отрицательной пластине. В большинстве случаев это означает, что аккумулятор не подлежит обслуживанию. Попытки зарядить аккумуляторы, оставленные в разряженном состоянии, даже при очень низкой скорости заряда, приведут к повреждению сетки и границ раздела активного материала, а также могут образоваться сульфатные отложения в сепараторах, которые вызывают короткое замыкание дендритов.
Повреждение может произойти при хранении или если батарея установлена на транспортном средстве (или оборудовании), которое не используется в течение определенного периода времени, например, на тракторе, мотоцикле, лодке, транспортном средстве аэропорта, даже на автомобиле или грузовике, который хранится с подключенная батарея все еще может повредить батарею. Это связано с тем, что батарея постоянно разряжается из-за таких элементов, как будильник, часы, освещение и т. д., которые снижают уровень заряда батареи до минимально возможного уровня. Чем дольше остается период, тем больше сульфатируется на пластинах.
Сульфатация снижает эффективность электрохимических реакций внутри батареи между активным материалом пластин и кислотой. Это не производственный брак.
Изнашивание
По мере того, как батарея работает, т. е. заряжается и разряжается, активные материалы внутри пластин батареи приходят в движение, высвобождая электричество, накопленное батареей. Каждый раз, когда батарея заряжается и разряжается, небольшое количество активного материала постоянно теряется с пластин.
Поскольку срок службы батареи определяется многими факторами, такими как температура, уровень заряда батареи, рабочий цикл и т. д., невозможно установить минимальный/максимальный ожидаемый срок службы в полевых условиях. Этот процесс нормального старения в конечном итоге приведет к потере емкости аккумулятора и придет к тому, что аккумулятор больше не сможет запускать транспортное средство или оборудование. Современные автомобили с впрыском топлива запускаются гораздо быстрее, как правило, с помощью поверхностного разряда пластин аккумулятора, поэтому неожиданный выход из строя аккумулятора чаще всего наблюдается, когда аккумулятор впервые подвергается нагрузке, например, холодным утром или после стойка выходного дня. Это не производственный брак.
Всегда лучше воспользоваться возможностью бесплатной проверки аккумулятора перед наступлением холодов или длительной стоянкой в аэропорту.
Глубокий цикл
Как и выше, каждый раз, когда аккумулятор заряжается и разряжается, теряется небольшое количество материала. Если аккумулятор подвергается глубокой разрядке (более 35%) и быстрой зарядке, процесс ускоряется. Кроме того, если перезарядка не восстанавливает цикл разрядки полностью, батарея будет демонстрировать потерю производительности, а между пластинами может возникнуть концентрация кислоты, что может привести к коррозии и потере производительности.
Даже после подзарядки напряжение будет низким (ниже 12,4 В), но если проверить плотность электролита в ячейках, то она, как правило, будет одинаковой по всему аккумулятору. Это не производственный брак.
Перезарядка
Если регулятор генератора не отрегулирован должным образом или цепь управления напряжением генератора неисправна, аккумулятор может подвергнуться чрезмерному заряду.
Если не отметить, аккумулятор перегреется и начнет испаряться электролит. Перезарядка ускорит разрушение активного материала и сетки, и батарея потеряет производительность. Осмотр аккумулятора обычно показывает низкий уровень кислоты, черный налет на заливных пробках и сильный запах. Рекомендуется, чтобы зарядное напряжение генератора проверял механик. Это не производственный брак.
Ложное заявление
В целях сведения к минимуму мошеннических заявлений на аккумулятор каждый аккумулятор Yuasa имеет свой индивидуальный уникальный номер, указанный на задней этикетке аккумулятора. Рекомендуется, чтобы этот номер был записан на чеке или при покупке в точке продажи, чтобы можно было провести двойную перекрестную проверку во время процедуры претензии. Этикетка защищена от взлома.
Неправильное применение
Аккумуляторы, рекомендованные в этом списке приложений Yuasa, соответствуют спецификациям оригинального оборудования или превышают их. Установка меньшего или менее мощного аккумулятора приведет к сокращению срока службы и более раннему выходу из строя. Отказ обычно рассматривается как глубокая цикличность/преждевременный износ.
Следует отметить, что автомобиль, изначально оснащенный аккумулятором AGM, следует заменять только аккумулятором AGM. Аналогичным образом, автомобиль, изначально оснащенный аккумулятором EFB, следует заменять только аккумулятором EFB или AGM.
Это не производственный брак.
Недостаточный заряд
Недостаточный заряд происходит, если батарея не получает достаточно заряда, чтобы вернуть ее в состояние полного заряда, это постепенно вызывает сульфатацию. Эта неисправность может возникнуть, если автомобиль используется только изредка для поездок на короткие расстояния или для движения по городу с системой Start-Stop. Недостаточная зарядка произойдет, если напряжение генератора низкое (13,6–13,8 В), ремень генератора ослаблен или кабели аккумулятора изношены и вызывают высокое сопротивление. В случае сомнений обратитесь за советом к автоэлектрику.
Проблемы с батареями
Производственные дефекты
Из-за высоких требований рынка производителей комплектного оборудования и технических и производственных стандартов аккумуляторов Yuasa доля подлинных производственных дефектов незначительна.
Короткое замыкание/разряженный элемент
Обычно наблюдается в батарее в течение 12 месяцев срока службы. Одна ячейка покажет значительно более низкие значения удельного веса кислоты, чем другие. Проблемная ячейка обычно будет заметно кипеть при сильном разряде, все остальные оставшиеся ячейки будут показывать хорошее значение удельного веса 1,26 или выше. Короткое замыкание/мертвые элементы, наблюдаемые в более позднем возрасте, обычно связаны с восстановлением сульфатированного/переразряженного аккумулятора. Можно увидеть переменный удельный вес кислоты между клетками, если причиной является сульфатирование.
Внутренний разрыв
Аккумулятор имеет хороший удельный вес, но не показывает напряжение. Проверьте на наличие каких-либо физических повреждений, которые могли вызвать внутреннюю поломку.
SUMMARY
При использовании правильной батареи в правильном состоянии количество проблем с батареями будет минимальным. Все аккумуляторы имеют ограниченный срок службы (иначе не было бы бизнеса по производству аккумуляторов на вторичном рынке), срок службы определяется условиями, в которых работает аккумулятор. Неисправности батареи, вызванные сульфатацией, износом, длительным циклированием и физическим повреждением, не являются производственным дефектом и не покрываются гарантией Yuasa. В нормальных условиях эксплуатации аккумулятор не может разряжаться сам по себе. Причину обычно можно проследить до:
- Неисправность генератора, регулятора или стартера
- Проскальзывание (неправильно отрегулированный ремень зарядки генератора)
- Электрическая неисправность напр. внутреннее освещение багажника/перчаточного ящика, проблемы с интерфейсом ЭБУ/датчика, когда автомобиль не переходит в «спящий режим» после стоянки более 5 минут, ошибка электродвигателя стеклоочистителя
- Чрезмерное использование электрических потребителей, – кондиционер, стереосистема (неправильно установленная непосредственно на батарею) и т. д.
- Длительное время простоя без подзарядки
- Освещение автомобиля и/или аварийная сигнализация оставлены на
Если аккумулятор постоянно используется/оставляется в разряженном состоянии, он в конечном итоге придет в состояние, когда его нельзя будет восстановить контролируемой перезарядкой. Это классифицируется как глубокая разрядка/недозарядка и НЕ является производственным браком. Если аккумулятор постоянно сильно разряжается при остановке/запуске двигателя и интенсивном использовании автомобильных потребительских устройств, а затем не заряжается должным образом, он относительно быстро теряет свои характеристики. Это называется глубоким циклом/износом и не является производственным браком. Для этих приложений необходимо найти альтернативные аккумуляторные технологии, решения для зарядки и обращения с ними.
Тестирование CCA с использованием цифровых тестеров батарей проводимости.
На рынке представлено множество различных типов ручных цифровых тестеров проводимости. Как правило, они дают хорошее представление о проблемах, но всегда следует принимать во внимание следующие моменты.
- Они не являются надежным методом проверки полностью разработанной характеристики холодного пуска НОВОЙ батареи, частично из-за некоторых используемых алгоритмов считывания работоспособности. Они предназначены для оценки тестирования неисправных или бывших в употреблении аккумуляторов.
- Тестеры разных производителей и даже разные модели могут давать разные результаты.
- Различные методы проектирования аккумуляторов могут существенно повлиять на показания одного цифрового тестера проводимости, поскольку необходимо использовать общие алгоритмы. Например, батареи, разработанные с учетом большей долговечности, как правило, содержат больше материала и имеют более высокую плотность, что обычно отражается в более низком начальном напряжении, но более длительном времени разрядки. Цифровые тестеры могут реально определить только начальное внутреннее сопротивление батареи в конкретном состоянии батареи, а не количество доступного материала. Это может привести к значительным расхождениям между указанными данными CCA и реальными данными CCA, полученными в лаборатории при реальных токовых нагрузках для соответствующего указанного стандарта батареи.
- CCA могут быть измерены в соответствии с рядом международных стандартов SAE, EN, DIN или IEC. В стандарте EN 50342: 2006 перечислены два требования: EN1 и EN2. Типичные тестеры проводимости откалиброваны в соответствии со стандартом EN2, однако система нумерации ETN затрудняет для обычного человека понимание того, какой стандарт используется для батареи.
- Состояние кабелей аккумуляторной батареи и клеммных соединений может повлиять на показания ручного тестера.
- Аккумулятор, которому 2-3 года, может быть пригодным к эксплуатации в течение нескольких лет, но из-за «износа» показатель работоспособности может составлять только 75%. И наоборот, глубоко разряженная батарея (или частичный внутренний разрыв) может дать хорошие показания по шкале cca, но при фактическом высоком уровне или проверке емкости батарея находится в плохом состоянии.
Показания