От чего может взорваться аккумулятор?
Аккумуляторную батарею считают источником повышенной опасности. Поэтому внимание к ней должно быть повышенное.
У свинцовых стартерных аккумуляторных батарей, применяемых на автомобильной и тракторной технике различных типов, есть одна малоизвестная неприятная особенность, которую обязательно необходимо учитывать при эксплуатации. Дело в том, что в процессе заряда на его заключительной стадии, в батарее начинается электролитическое разложение воды, содержащейся в электролите. При этом выделяются газы: водород и кислород. Часть выделяемого кислорода окисляет решетку положительных пластин, что приводит к ускорению ее коррозии. Это снижает электропроводность и сокращает срок службы батареи. Водород и большая часть выделившегося кислорода выходят из электролита на поверхность, создавая видимость его кипения, и скапливаются под крышками в каждой ячейке аккумуляторной батареи. Если отверстия в пробках не забиты грязью и нет других препятствий, через них эта смесь газов выходит наружу и легко рассеивается в окружающую среду. Соотношение кислорода и водорода таково, что представляет собой смесь, которая при наличии искры или открытого пламени горит во взрывном режиме. Сила взрыва и его последствия целиком зависят от количества (объема) газа, скопившегося к этому моменту.
Использование не одобренных заводом изготовителем электрооборудования, неисправности, с которыми продолжает использоваться автомобиль, отсутствие нормального контакта между проводами электропроводки, окисление, нарушение изоляции и обрывы проводов – все это ведет к неисправностям АКБ, а в отдельных случаях, от которых ни кто не застрахован, к его возгоранию или взрыву. Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв. Образование искры возможно также между деталями внутри АКБ, когда уровень электролита ниже верхних кромок пластин. Самопроизвольного взрыва и возгорания при нормальном уровне электролита не происходит. Материалы корпуса АКБ изготавливаются из огнестойких материалов.
Скоплению газа около аккумуляторной батареи может способствовать утепление, применяемое некоторыми водителями, забывающими при этом о необходимости свободного удаления газовой смеси. В таком состоянии (режиме работы) появление искры от неисправной электропроводки либо открытого огня (сигареты) опасно для аккумуляторной батареи — происходит взрыв и ее разрушение.
Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках. озникновение искры возможно также от проводов в местах их соединения с полюсными выводами аккумуляторной батареи. Если длительное время полюсные выводы АКБ и внутренняя поверхность наконечников не очищались от окислов, нарушается нормальный электрический контакт.
Таким образом, нарушение техники безопасности и режима обслуживания АКБ, длительная эксплуатация батареи на автомобилях с отклонениями технических показателей у изделий электрооборудования, служат причинами скопления выделяющегося «гремучего» газа и провоцируют возникновение взрыва, приводящего к разрушению корпуса свинцовых стартерных аккумуляторных батарей.Каковы особенности эксплуатации АКБ в зимний период?
Исполнение стартерных батарей — общеклиматическое, допускающее их круглогодичную эксплуатацию в широком диапазоне изменения температуры окружающего воздуха. Температура в подкапотном пространстве автомобиля в значительной мере дополняется теплом от двигателя, выделяющимся при его работе.
Предельные значения температуры окружающего воздуха (от ?40°C до 60°C для АКБ, герметизированных мастикой, и от ?40°C до 70°C для АКБ с общей крышкой) определены для работы батарей по условиям сохранения их как изделий (прочность материалов). Однако длительное воздействие предельных температур способствует снижению работоспособности и ресурса стартерной батареи. Наиболее резко снижается работоспособность АКБ в режиме пуска двигателя в зимнее (холодное) время.Зимняя эксплуатация АКБ сопровождается следующими факторами:
- Понижается температура электролита (возрастает его вязкость, снижается скорость его диффузии в поры активного материала пластин, уменьшается электропроводность) и по этой причине снижается эффективность процесса заряда от генератора при тех же величинах зарядного напряжения на автомобиле.
- Запуск холодного двигателя требует большей мощности и энергии от АКБ за счет увеличения значений разрядного тока и более продолжительной работы стартера. Это приводит к более глубокому разряду АКБ, снижению ее заряженности.
- Увеличивается число включенных в работу потребителей электроэнергии как для комфорта в салоне, так и для безопасного движения, питание которых происходит от генератора, а при холостых оборотах двигателя — от АКБ.
- Сокращение продолжительности светового дня вызывает необходимость более продолжительной работы приборов освещения, что снижает возможность генератора для эффективной подзарядки аккумуляторной батареи.
- Ухудшение дорожных условий приводит к снижению динамики движения автомобиля, что уменьшает отдачу энергии генератором. Это, в свою очередь, сокращает возможность полного заряда аккумуляторной батареи.
Влияние перечисленных факторов на снижение заряженности АКБ объективно усиливается в значительно большей мере, если генератор автомобиля по причинам износа деталей не обеспечивает отдачу номинальных показателей (ток нагрузки). Владелец автомобиля, как правило, после многолетней эксплуатации не проверяет генератор на отдачу и, в результате, в зимнее время оказывается перед фактом наполовину разряженной АКБ, не способной запустить холодный двигатель.
Изменения температуры и высокая влажность окружающего воздуха под капотом в зимнее время способствуют ухудшению работы изделий электрооборудования, на возникновение «утечек» по влажным проводам, способствующих повышению разряда батареи. При этом снижается ее работоспособность в пусковом режиме.Для устранения негативных последствий зимних условий на состояние заряженности аккумуляторной батареи полезно проводить следующие мероприятия:
- контролировать натяжение ремня привода генератора, при котором, согласно инструкции на автомобиль, обеспечивается полная отдача энергии для питания включенных потребителей и подзаряд АКБ;
- не допускать длительную работу включенных потребителей на автомобиле при неработающем двигателе;
- периодически контролировать отсутствие «утечки» тока от АКБ на различные изделия электрооборудования. Если условия хранения (стоянки) автомобиля позволяют отключать аккумуляторную батарею, то это целесообразно делать при длительном бездействии (снимать один наконечник);
- «массовый» провод от АКБ полезно дополнительно подсоединить к двигателю с целью уменьшения потерь напряжения на стартере при пуске двигателя, поскольку переходы напряжения от клеммы на кузов, с кузова на двигатель и стартер при пусковом токе приводят к его снижению, а также к потере мощности, потребляемой от АКБ;
- периодически контролировать плотность электролита (при наличии пробок на крышке АКБ), а при отсутствии такой возможности — измерять напряжение на полюсных клеммах батареи через 8-10 часов после остановки двигателя. Если значение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) будет менее 12,6 В, то аккумуляторную батарею целесообразно подзарядит
Выполнение перечисленных мероприятий в зимних условиях позволит исключить отказы в работе стартерных АКБ, сохранить их ресурс на длительный срок работы.
Зимой в ячейках АКБ появился лед, с чем это связано?
У свинцовых стартерных АКБ два жестко фиксированных состояния: разряженное и заряженное. При переходе от одного состояния в другое, показатели напряжения и плотности электролита линейно изменяются в определенных пределах. Напряжение на полюсных выводах АКБ (НРЦ) в заряженном состоянии составляет 12,7-12,9 В, а в разряженном — 12 В и ниже. При неисправностях электрооборудования автомобиля несанкционированный разряд может приводить к тому, что напряжение на полюсных выводах ниже 6 В.
При разряде активных материалов с участием серной кислоты на электродах образуется сульфат свинца, концентрация электролита уменьшается, вследствие чего происходит снижение его плотности. Чем глубже происходит разряд АКБ, тем ниже плотность электролита. В электроды конструктивно заложено такое количество активного материала, которое необходимо для обеспечения заданных электрических характеристик АКБ. Соответственно, в объеме электролита содержится количество серной кислоты, необходимое для полного использования в реакции активного вещества пластин.
Так что в конце полного разряда АКБ серной кислоты в электролите очень мало. В конце глубокого разряда плотность электролита достигает значения близкого к плотности воды (1,08 г/смі). Известно, что электролит плотностью 1,28 г/смі замерзает при температуре ?65°C, плотностью 1,20 г/смі — при ?28°C, а плотностью 1,1 г/смі — при ?7°C . Изготовители АКБ считают недопустимым использовать в зимнее время АКБ с заряженностью ниже 75% (плотность электролита 1,24 г/смі, НРЦ ?12,6 В). Это продиктовано необходимостью поддержания работоспособности АКБ, исключения возможности появления льда внутри нее, уменьшения вредного влияния глубокого разряда при зимней эксплуатации на ресурс АКБ, связанного с разрушением пластин. Получается, что если произошло замерзание АКБ (лед во всех ячейках), значит она разрядилась в процессе работы ниже допустимого значения (нет контроля плотности электролита, неисправно электрооборудование, снизилась мощность генератора — причин много). Бывают случаи, когда замерзает только одна ячейка из шести. Это возможно, когда у АКБ дефект (короткое замыкание) в одной ячейке, из-за которого в ней снижается плотность электролита и он застывает при низкой температуре окружающего воздуха. При этом в других ячейках АКБ электролит может не застыть, так как его плотность осталась нормальной. Этот случай образования льда вызван производственным дефектом и относится к гарантийным случаям, а не к режиму эксплуатации. Такую АКБ не следует эксплуатировать — она подлежит вскрытию для установления дефекта и замене. Зимой доливать дистиллированную воду в АКБ для восстановления уровня электролита над блоками пластин следует только перед выездом автомобиля, либо при стационарном подзаряде АКБ. Это исключает возможность образования льда в ячейках АКБ вследствие замерзания долитой воды до того, как она успеет перемешаться с холодным электролитом.По материалам журнала "Секреты выбора и применения. Автомобильные аккумуляторы".Авторы: Н. Курзуков, В. Ягнятинский
Слышал, что перезарядка АКБ, негативно сказывается на ней?
Перезарядка и недозарядка аккумулятора чреваты сокращением срока его службы. Перезарядка ускоряет разрушение (оползание) активной массы и самих решеток положительных пластин. В разряженном аккумуляторе разрушается (происходит оплывание) активная масса отрицательных пластин, а в тяжелых случаях оголяются решетки.
Старению аккумуляторной батареи и даже полному выходу ее из строя способствуют также: повышенное напряжение на клеммах при зарядке и как следствие – падение уровня электролита ниже защитной сетки на пластинах; разряженное состояние в течение длительного времени; повышенный ток разрядки на значительном промежутке времени.
В теплое время года при работе двигателя на средних оборотах вольтметром следует проверить рабочее напряжение зарядки. Оно должно быть в пределах 13,9–14,2 В. Причиной перезарядки может быть плохой контакт регулятора напряжения (реле напряжения) с массой, окисление переходных контактов в цепи, питающих реле-регулятор, например, при окислении контактов замка зажигания вследствие значительного падения напряжения возрастает напряжение генератора и в цепи заряда устанавливается ток большой силы.
Проверку рабочего напряжения зарядки производят подключением вольтметра к зажиму «+» генератора и зажиму «15» контактной группы замка зажигания. Включают зажигание. Падение напряжения более 0,1 В не допускается. При большем падении напряжения ремонтируют или заменяют контактную группу замка зажигания. Если же неисправными оказываются реле-регуляторы, то напряжение можно отрегулировать только у регулятора РР–380; электронное реле напряжения при этом заменяют (у генераторов Г222 и 37.3701 регуляторы электронные и встроены в генератор). Для проверки реле-регулятора подключают к зажиму генератора «+» и «ш» вольтметр, после чего измеряют напряжение при работе двигателя на средних оборотах при включенных фарах. Если напряжение генератора превышает норму (14,2±0,2 В) на 10–12 % (16–17 В), ресурс аккумулятора сокращается в 2–2,5 раза.
В холодное время года зарядный ток уменьшается из-за большого внутреннего электрического сопротивления холодного аккумулятора. Отдавая запас энергии на пуск двигателя (при длительных попытках пуска), на обогрев салона автомобиля и разных вспомогательных устройств, аккумулятор медленно разряжается. С помощью внешнего зарядного устройства его следует заряжать силой тока в амперах, равной 0,1 номинальной емкости батареи, до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение («кипение») электролита во всех элементах и не станут постоянными в течение 2–3 ч напряжение батареи и плотность электролита. Рекомендуется в конце процесса зарядки в 2 раза снизить силу зарядного тока. Если температура электролита достигла 45 °C, то следует уменьшить зарядный ток или прервать зарядку на время, необходимое для снижения температуры до 30 °C.
Каковы особенности эксплуатации АКБ в летний период?
Не удивляйтесь, если однажды вам будет трудно или вообще не завести машину в жаркую погоду. Теплое время года - такое же испытание, как и холод. Тепло ускоряет химические процессы. Неисправности и дефекты электрической системы автомобиля или аккумулятора незамедлительно скажутся на состоянии батареи. Но, скорее всего, узнаете вы об этом в самый неподходящий момент. Например, ночью во время дождя, когда придется включить освещение, вентиляцию и стеклоочистители. Поэтому не расслабляйтесь. Лето - самый подходящий период для покупки нового аккумулятора.
Летом автомобилист не сразу заметит, что в аккумуляторе плотность электролита и его уровень в банках недостаточные. Но чем выше температура окружающей среды, тем активнее электрохимические процессы. В результате электролиза кислород вступает во взаимодействие с пластинами, а ставший свободным водород испаряется. Таким образом из электролита исчезает вода. Как только уровень раствора оказывается ниже уровня пластин, начинается сульфатация пластин (сульфат свинца растворяется в электролите, а затем оседает на поверхности пластин уже в виде крупных нерастворимых кристаллов и происходит изоляция пластин от электролита). Емкость батареи уменьшается. Электрохимические реакции останавливаются. Аккумулятор выходит из строя.
Имейте в виду, что во время длительного хранения аккумулятора происходит саморазряд (снижение ёмкости). Оставлять батарею в разряженном состоянии не рекомендуется: в этом случае вода испаряется и открываются пластины. А дальше все, как описано выше.
Саморазряд увеличивается от высокой температуры, грязи и электролита (воды) на крышке батареи. Еще одна причина возникновения паразитных токов - неодинаковая плотность электролита в разных банках и на разных уровнях. Это может произойти после доливки большого количества воды. Чтобы избежать неиприятностей, зарядите аккумулятор или проедьте на машине, чтобы плотность раствора сравнялась. Есть еще один совет: доливайте дистиллированную воду в аккумулятор при работающем двигателе. Это обеспечит ее перемешивание с кислотой.
Ускорение электролиза способствует уплотнению активной массы. Этой “болезнью” страдают отрицательные пластины, активная масса которых во время эксплуатации постепенно уплотняется, а ее пористость уменьшается. Доступ электролита внутрь отрицательных пластин затрудняется, что снижает ёмкость батареи. К тому же уплотнение активной массы может сопровождаться образованием трещин и отслаиванием.
Пластины коробятся при увеличении силы зарядного тока, при коротком замыкании, понижении уровня электролита, частом и продолжительном включении стартера, когда батарея нагружается разрядным током большой силы. Чаще короблению подвержены положительные пластины, при этом в их активной массе образуются трещины, и она (активная масса) начинает выпадать из решеток.
Причиной выпадения активной массы из решеток пластин может стать длительная перезарядка, плохое крепление пластин, вибрация и т.д. Осыпающийся активный слой в конце-концов замыкает пластины, сокращает мощность и срок службы. В современных аккумуляторах пластины помещаются в конверт-сепараторы; осадок выпадает, но короткого замыкания удается избежать.
Летом вентиляционные отверстия забиваются пылью. Чтобы батарея не лопнула и не взорвалась следите за чистотой аккумулятора. Пробки заливных отверстий должны быть плотно закрыты.
Как сохранить свой аккумулятор летом?
Во-первых, следите за уровнем электролита и регулярно доливайте дистиллированную воду. Во-вторых, не оставляйте батарею незаряженной. В-третьих, следите за чистотой корпуса. В-четвертых, следите за состоянием электрической системы автомобиля. Неисправный стартер и генератор совершенно незаметно “подготовят” батарею к зиме и с первыми морозами она откажет.
Если вы планируете заменить аккумулятор, лучше не ждать до осени. В сезон выбор значительно меньше, цены выше, а желающих больше. В любом случае потребуется помощь подготовленного продавца-консультанта. Летом он сможет больше уделить вам времени.
