- Присутствие в составе электродов добавки сурьму улучшает прочность и литейные качества, но повышает склонность к газообразованию при высоких токах зарядки.
- Необходимость в регулярном контроле уровня и плотности электролита.
- Высокое значение саморазряда.
- Риск осыпания активной массы электродов.
Снизить отрицательные качества помогла замена сурьмы в сплаве кальцием и другими металлами. Кальциевые необслуживаемые АКБ не требуют регулярного контроля, но при этом обладают рядом недостатков:
- Стабильность бортового напряжения должна быть высокой (не более 0.1В).
- Не допускается глубокий разряд АКБ.
- Затруднен контроль состояния электролита.
Исходя из изложенного, порой бывает затруднительно выбрать обслуживаемую или необслуживаемую аккумуляторную батарею для своего автомобиля.
Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля
Принципиальных отличий в конструкциях свинцово-кислотных аккумуляторов нет. Различается только технология производства. Необслуживаемые аккумуляторы изготавливаются из материалов повышенной чистоты с изменением состава сплава пластин электродов.
Благодаря тому, что удалось снизить газовыделение (электролитическое разложение воды электролита), стало возможным загерметизировать корпус батареи. В результате:
- отсутствуют потери на испарение воды;
- снижен до минимума поверхностный саморазряд
- дополнительные полости под электродами не дают осыпающемуся шламу закоротить пластины.
Как вскрыть крышку батари
Обслуживаемые батареи имеют пробки для ревизии банок. Добраться к содержимому необслуживаемого аккумулятора сложнее. Пробок не предусмотрено, и монолитная крышка представляет собой лабиринт для улавливания и конденсирования паров. Нарушение ходов лабиринта снизит эффективность системы. Поэтому перед тем как открыть крышку батареи, требуется взвесить все за и против.
Внимание! Перед вскрытием и проверкой аккумулятора, его обязательно нужно зарядить! Плотность электролита на разряженной батарее значительно ниже!
Вот несколько вариантов, как добраться до электролита:
Недостатки
Самый существенный недостаток, который присущ необслуживаемым батареям – высокие требования к стабильности напряжения бортовой сети. Это требование является следствием того, что кальциевые батареи не допускают глубокого разряда, теряя при этом свою емкость.
Систематический недозаряд при коротких поездках в зимнее время приводит к тому, что после ряда последовательных запусков стартера, уровень ЭДС приближается к минимально допустимому, а напряжение генератора снижено из-за большого количества потребителей (обогрев зеркал и сидений, свет фар, работа отопителя). Перед тем, как устанавливать необслуживаемый аккумулятор в автомобиль, следует убедиться, что генератор обладает необходимым запасом мощности, а стабильность напряжения бортовой сети не выходит из заданных пределов.
Еще хуже для таких батарей высокое напряжение. Ближе к концу заряда, каким качеством бы не обладали аккумуляторы, наступает момент электролиза воды в электролите. В герметичном корпусе необслуживаемых аккумуляторов это может привести к раздутию корпуса, появлений трещин, вытеканию электролита.
Виды АКБ
Есть несколько разновидностей аккумуляторных батарей, которые не требуют ухода:
Примеры гелевых АКБ.
- кислотные свинцово-кальциевые. Пластины батареи, за счет легирования, более устойчивы к механическим нагрузкам и коррозии. Аккумуляторы практически не теряют емкости (низкий саморазряд), в них не «закипает» электролит;
- кислотные AGM-аккумуляторы. Особенность – электролит, размещенный в особых стекловолоконных тканых матах. Эти виды батарей устойчивы к глубокому разряду, также на их пластинах практически не образуется сульфатная пленка (сульфатация). Как результат – срок службы, достигающий 10 лет;
- EFB. Усовершенствованные модели, характерные увеличенной толщиной. Их пластины обернуты особым материалом, пропитанным электролитом, что снижает вероятность сульфатации. Срок службы – от 5 до 10 лет;
- GEL. Электролит в этих АКБ не жидкий, а гелеобразный, то есть находится в связанном состоянии. Высоконадежные модели, хорошо выдерживающие низкие температуры, но требуют стабильного бортового напряжения и дорогие.
Из всех этих видов восстановлению подлежат только свинцово-кальциевые. Впрочем, в сети встречаются умельцы, «реанимирующие» и GEL-модели, но это на свой страх и риск.
Что лучше, обычный аккумулятор или необслуживаемый?
Если автомобиль отвечает перечисленным требованиям, то ответ однозначный, новый кальциевый аккумулятор гораздо лучше. Такие АКБ снимают с автолюбителя часть обязанностей, улучшается надежность запуска автомобиля.
Другое дело – автомобиль с устаревшей системой бортового питания. В старых отечественных и зарубежных моделях с релейной системой регулировки напряжения не обеспечивается необходимая стабилизация тока заряда на клеммах АКБ. В результате возникает или недозаряд или перезаряд со всеми вытекающими последствиями. Обслуживание новых аккумуляторов затруднено или невозможно. При этом батареи часто не отрабатывают даже гарантийный срок эксплуатации.
Процесс зарядки
АКБ следует периодически заряжать, применяя специальное зарядное устройства. Большинство автомобилей имеют напряжение в бортовой сети около 14,4 В. Это значение выбрано по причине того, что слишком высокое напряжение ускоряет процесс испарения воды. При зарядке от сетевого устройства нужно выдерживать показатель напряжения не выше 15,5 В. Особенности процесса зарядки:
- При выборе зарядного устройства следует отдавать предпочтение моделям, которые имеют автоматический блок управления. Процесс зарядки в этом случае исключает вероятность повреждения АКБ.
- Команды по изменению тока и напряжения дает электрический блок зарядного устройства.
- В процессе восполнения уровня заряда проходят химические реакции, приводящие к выделению вредных веществ. Именно поэтому процесс зарядки рекомендуется проводить в хорошо проветриваемом помещении. Слишком высокая концентрация выделяемых газов может быть вредной.
Такие зарядные устройства обходятся дорого. Именно поэтому в гараже часто встречаются зарядки с ручным блоком управления:
Обслуживание необслуживаемого аккумулятора
Для оперативного контроля состояния необслуживаемых батарей производители комплектуют их специальным индикатором, по которому можно приблизительно оценить степень заряженности и уровень электролита.
Внимание! ПО наличию индикатора (глазка) можно отличить необслуживаемый АКБ от обычного.
Важно знать, что индикатор отображает состояние только одной из банок, в основном центральной. Что при этом происходит в оставшихся, неизвестно. Если индикатор показывает низкий уровень заряда, батарею необходимо подзарядить, используя зарядное устройство с хорошей стабильностью выходного напряжения и зарядного тока.
Единственно доступная и достоверная методика проверки необслуживаемого аккумулятора – измерение ЭДС нагрузочной вилкой. Простое измерение напряжения вольтметром не дает необходимой точности, поскольку не учитывает внутреннее сопротивление батареи. В нагрузочной вилке параллельно клеммам вольтметра подключена нагрузка из высокоомного провода. Сопротивление нагрузки соответствует номинальному току разряда АКБ.
Сниженный уровень напряжения при нормальных показаниях индикатора говорит о неисправностях в одной из банок.
Большинство из обычных методов контроля электролита приводит к потере гарантии на изделие, поскольку герметичный корпус не дает возможности доступа к банкам аккумулятора, чтобы определить их состояние.
Продолжительность работы батарей
На сегодняшний день из каждых пяти поступивших в продажу новых АКБ для спецтехники и легковых автомобилей четыре относятся к необслуживаемым. Поэтому размышления на тему «какой аккумулятор лучше» приводят к выводу, что данный вариант более предпочтительный. Потому что, если эксплуатировать банки правильно, то они работают долго и надежно.
Обслуживаемые АКБ, при надлежащем с ними обращении, способны два-три года работать без проблем. Тогда как необслуживаемые – от пяти до семи лет. На них одна только гарантия составляет 24-36 месяцев.
Правда, тут есть одна тонкость. Надо выбирать надежные герметичные аккумуляторы известных фирм. Потому что, если купить недорогой необслуживаемый источник тока, то, скорее всего, он будет работать те же самые 2-3 года, как и обслуживаемый. А потом начнутся проблемы, потому что на подобные изделия ставят тонкие свинцовые пластины. Они начинают разрушаться быстрее, чем те, которые сделаны «как положено». Ничего не поделаешь, экономия, погоня за прибылью … И вообще, «третий сорт – не брак». Кстати, потому и гарантия на дешевые АКБ не превышает 1 год.
Доливка воды или электролита
Для того, чтобы в необслуживаемую батарею долить воды или измерить плотность электролита, необходимо получить доступ к отдельным банкам. Некоторые производители закрывают колпачки банок декоративной крышкой. По сути такие аккумуляторы по конструкции не отличаются от классических, необслуживаемых и к ним применимы обычные методы обслуживания. Если крышка приклеена, то ее можно аккуратно отсоединить от корпуса, а затем приклеить вновь.
Хуже, если крышка сварена с корпусом монолитно. В таком случае вскрыть необслуживаемый аккумулятор намного сложнее. Можно проделать отверстия напротив заливных горловин. После обслуживания отверстия закрываются герметично подходящими колпачками.
Внимание! Важно при сверлении отверстий не допустить попадания стружки в электролит. Для этого предварительно сверлят отверстия сверлом меньшего диаметра.
Более безопасно использование шприца большого объема. При использовании шприца диаметр отверстий не превосходит 1 мм. Для того, чтобы определить уровень электролита, иглу шприца постепенно опускают в отверстие, одновременно выдвигая шток. Когда в иглу начнет засасываться электролит, отмечают на игле уровень. Такие же действия производят для всех банок аккумулятора.
Для проверки плотности часть электролита набирают в шприц и переливают в подходящую емкость, из которой удобно производить забор для измерения плотности ареометром. Нужно не забывать возвращать проверенный электролит в ту же банку, откуда он был извлечен.
При малом уровне электролита в банки заливают дистиллированную воду, а том случае, когда необходимо поднять плотность, например, при переходе на зимний режим, то доливают корректирующий электролит с плотностью 1.4 гр/см3. В данном случае может потребоваться отбор части электролита с тем, чтобы итоговый уровень не превышал допустимого.
После манипуляций с электролитом производят зарядку аккумулятора с целью естественного перемешивания жидкой среды. Переворачивать аккумулятор для слива электролита или его перемешивания категорически запрещается, так как произойдет замыкание электродов осыпавшимся шламом.
Емкости, в которых будет находиться электролит, должны быть из стекла, керамики или пластика. Не допускается использование металлической посуды, поскольку электролит является химически активной средой и вступает в реакцию с большинством металлов. Нержавеющая сталь, из которой сделана игла шприца, является исключением.
Какие инструменты нужны для вскрытия
Для получения доступа к заливным отверстиям, даже если они залиты на заводе до уровня поверхности корпуса, необходимо снять крышку с батареи. Как открыть крышку аккумулятора? Если она на пазах, то аккуратно расщёлкните крепёж и снимите элемент. Возможно, понадобится плоская отвертка.
Деталь, напрессованная горячим способом, не снимется легко. Во время её демонтажа высока вероятность поломки детали. Поэтому мы не рекомендуем снимать элемент этого типа. Однако при желании можно попробовать нарушить целостность детали с помощью шила, отвёртки или дрели. Вы не снимите крышку полностью, но сможете проделать отверстия для дальнейших операций.
Восстановление аккумулятора
Как обычные, так и необслуживаемые аккумуляторы в случае необходимости можно попытаться восстановить, поскольку им присущи одинаковые неисправности. Потеря емкости и неравномерное изменение плотности в отдельных банках восстанавливается у необслуживаемых аккумуляторов при помощи нескольких циклов заряда и разряда номинальными токами. Такие действия помогают растворить крупные кристаллы сульфата свинца, снижающие количество активного вещества, необходимого для протекания химической реакции.
Техника безопасности
- Мы настоятельно рекомендуем использовать средства защиты при осуществлении разбора источника питания. Категорически нельзя переворачивать или встряхивать банки. Это может привести к замыканию.
- Если крышка аккумулятора фиксируется с помощью застёжек, постарайтесь их не сломать. В случае поломки деталь придётся приклеивать, а это не гарантирует безопасной эксплуатации источника питания.
- Желая расколоть АКБ с помощью инструмента, выберите специальные средства, которые помогут защитить глаза от осколков.
Можно ли смело говорить о том, что из необслуживаемого аккумулятора можно сделать обслуживаемый? Конечно, закрытую батарею можно переделать! Если цель вскрытия аккумулятора — добыча свинца для рыбалки или охоты, то соблюдая ряд предосторожностей, можно легко справиться одним лишь молотком.
