Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 1Вниз

Автор Тема: срок службы свинцового аккумулятора  (Прочитано 4107 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Владимир Чернов

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    0
    3
  • Сообщений: 1
  • Россия, Краснодар
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Средний срок службы автомобильных аккумуляторов невелик 2-3 года. В некоторых случаях они доживают до 5 – 6 лет. Есть среди них аккумуляторы долгожители, которые в условиях автотранспортных предприятий при интенсивной эксплуатации работают 10 и даже 12 лет.
 Известно, что основные причины выхода из строя стартерных аккумуляторов это коррозионное разрушение решеток положительных пластин. Но как развивается коррозионный процесс, с какой скоростью и отчего зависит? Теория дает малоутешительное объяснение: «это явление обусловлено термодинамической нестабильностью свинца и свинцовых сплавов в области потенциалов реализующихся на диоксидсвинцовом электроде». Практика в поисках путей увеличения срока службы аккумуляторов пошла дальше установив, что долголетию способствует качество воды и электролита, поддержание аккумулятора в состоянии полного заряда, чистота его корпуса, исправность и хорошая регулировка эктроприборов бортовой сети…Но при этом, остается непонятным, как выполнение тех или иных рекомендаций скажется на коррозию решетки и скажется ли вообще?  Ответы на некоторые из этих вопросов можно прочитать здесь.

Скрытый текст
Проследить за коррозионным процессом  при эксплуатации аккумулятора оказалось возможным с помощью микро электродов, похожих по своей конструкции на чувствительный элемент термометров сопротивления. Попросту говоря, это стержень из проволоки или узкой полоски фольги, имеющий два отвода от каждого конца. Материал электрода свинцовый сплав, используемый для отливки аккумуляторных решеток. На поверхность  металла микроэлектрода наносят активную массу. Непрерывно следить за коррозионным процессом можно, измеряя сопротивление свинцового стержня, как это делают в прецизионных термометрах сопротивления; одну пару крайних выводов используют для подвода тока, другую для измерения напряжения вызванного этим током. При этом сопротивление микроэлектрода определяется исключительно материалом металлического стержня, так как свинец и его сплавы имеют удельное сопротивление в 100 раз ниже оксидов свинца и в 10000 раз ниже аккумуляторного электролита. Многочисленные сравнения этого метода с прямыми измерениями (весовой, по микросрезу электрода) показали его объективность оценки коррозионных потерь(1,2). Если микроэлектрод расположить в электролите аккумулятора, а один из его отводов соединить с положительным электродом, то коррозионный процесс окажется под непрерывным контролем. Можно и вообще обойтись без аккумулятора, разместив электрод в пробирке с раствором серной кислоты и воспользовавшись потенциостатом, менять его потенциал таким же образом, как это происходит в реальной эксплуатации.

Неожиданным оказалось то, что скорость коррозии достигает значительных величин при потенциалах электрода 0,8 -1,0 В (здесь и в дальнейшем значения потенциалов указываются относительно ртутно-сульфатного электрода сравнения), т.е. в процессе разряда и в разряженном аккумуляторе. Максимальная скорость коррозии (до 20 мкм в сутки) при резком переходе (характерном для стартерного разряда)  потенциала от 1,3 – 1,4 В до 0,95 В. Если снижение потенциала происходило медленнее (как например, при разряде током  десятичасового разряда) и (или) от меньших потенциалов, (аккумулятор перед разрядом был длительно обесточен), то скорости коррозии ниже. Причем скорости коррозии при потенциале 0,8 -1,0 В будут тем выше, чем длительней и интенсивней предшествовал заряд  электрода (при потенциале выше 1,3 В). Высокие скорости коррозии ( выше 10 мкм в сутки)_ сохраняются до 10 -20 часов, затем они снижаются до 1 -4 мкм в сутки и остаются на этом уровне до полного разрушения электрода. При потенциалах электрода 1,0 -1,2 В скорость коррозии минимальна, затем при повышении потенциала следует зона интенсивного разрушения электрода( 0,1 мкм/сут – 1,25В; 1,0 мкм/сут – 1,3 В). Характер описанной зависимости скорости коррозии электрода от его потенциала одинаков для чистого свинца и различных его сплавов как с намазкой активной массы так и без нее. Влияние этих факторов на скорость коррозии в сравнении с потенциалом мало. Так скорость коррозии под слоем активной массы приблизительно в два раза ниже, чем на оголенных участках, для чистого свинца она в два раза ниже, че для свинцово сурьмянистого сплава, а при потенциалах 0,95 и 1,15 скорости коррозии различаются более чем в 2000 раз.

При разряде аккумулятора стартерным током потенциал его положительного электрода сразу же опускается до зоны интенсивной коррозии (0,8 – 1,0 В) и остается в ней на протяжении, как всего разряда, так и после его отключения. Выход из этой зоны без заряда может задержаться от нескольких часов до нескольких суток, а может и вообще не произойти. Причина этого недостаточная заряженность, высокий саморазряд, не отключенные токоприемники, повышенный стартерный ток. Если же для запуска двигателя достаточно нескольких секунд, то потенциал положительного электрода полностью заряженного  аккумулятора быстро выйдет из опасной зоны.

При разряде аккумулятора током десятичасового режима потенциал положительного электрода, как правило, достигает 1,0. В при отборе 30 – 40 % емкости. При заряде таким же током потенциал его положительного электрода остается ниже 1,25B вплоть до полного его заряда. Дальнейший перезаряд аккумулятора приводит к интенсивному разрушению его положительного электрода.

Теперь, когда появилась некоторая ясность о связи коррозионного процесса с режимом эксплуатации свинцовых аккумуляторов можно вернуться к практическим рекомендациям рационального использования их ресурса. Так,  подтверждается справедливость известной рекомендации: «аккумулятор должен быть полностью заряжен, но без перезаряда». Бортовая сеть, обеспечивающая заряд  аккумулятора на холостом ходу двигателя, продлит срок службы аккумулятора. Нежелательно перед пуском двигателя проводить заряд аккумулятора, а после неудачной попытки запуска оставлять аккумулятор без заряда. Использование солнечной батареи для заряда аккумулятора во время стоянки автомобиля сбережет его ресурс. Думаю, что читатели смогут продолжить этот список и переоценить свое отношение к известным из практики рекомендациям. Имеет лишь смысл рассмотреть подробней  хранение аккумуляторов. Измерения скорости коррозии при длительной выдержке (до года) электродов и постоянном потенциале дали следующие результаты:  1,05 В – 0,26 мкм/сут,;  1,1 В – 0,055 мкм/сут;  1,15 В – 0,008 мкм/сут; 1,2 В – 0,016 мкм/сут. Нетрудно подсчитать, что при толщине жилок решетки 1,4 мм, их коррозия могла бы продолжаться более 200 лет. Правда, эти скорости коррозии получены для электродов из чистого свинца в растворе серной кислоты марки ОСЧ. Вода при этом использовалась двойной перегонки и на кварцевом дистилляторе. Но, тем не менее, эти данные можно рассматривать как предел срока службы свинцового аккумулятора в буферном режиме.

Реальный аккумулятор желательно сохранять при постоянном  потенциале положительного электрода 1,15 В. Потенциалы положительных электродов батареи из 6 элементов установятся вблизи 1,15 В, если поддерживать напряжение на ее клеммах 12,9 – 13,2 В. Установившийся при этом зарядный ток для новой и предварительно заряженной стартерной батареи емкостью  55 А*час не превышает 20 мА. По мере износа и загрязнения батареи (внутри и снаружи) ток увеличивается. Чем качественней батарея, тем ниже этот  ток, который по величине близок к току саморазряда. Примерно такой буферный режим применялся для резервных батарей телеграфа. При постоянном заряде батареи напряжение на каждом его элементе должно было составлять  2,2 В. Это напряжение периодически контролировали и если напряжение на каком либо элементе отличалось от всех прочих, то его заменяли. Нормативный срок службы таких батарей составлял 20 лет.

При доливании воды в элементы батареи скорость коррозии решеток положительных электродов резко возрастает. Это продолжается довольно долго и решетки успевают потерять по нескольку микрон. Так, что воду лучше доливать во время заряда батареи, как и рекомендуют производители.  Аналогичный эффект проявляется и при изменении температуры батареи.

         ЛИТЕРАТУРА
1.   Чернов В.Г., Кукоз Ф.И.// Защита металлов. 1988. №6. Т. 24. С 972.
2.   Чернов В.Г., Кукоз Ф.И.,Колодкин С.Н.//Защита металлов 1989. №2. Т.25.С.284.
« Последнее редактирование: 30 Мар 2015 в 21:42 от qxov »

Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #1 : 23 Янв 2015 в 16:49 »
Кстати интересный вопрос. Как ни крути а большинство проблем от разрушения положительного электрода. И с сульфатацией. Вот как бы усилить положительный электрод? Надо думать.
И решение здесь наверное не в изменении состава сплава пластин. А в чём-то другом.......
Кстати состав современных AGM и гель аккумуляторов это свинцово-кальциевые пластины.(имеют свои и плюсы и минусы)
А автомобильных наливных свинцово-сурьмовые.
..............
Хотя есть такая задумка насчёт применения в аккумуляторах свинцовых любых (AGM и наливных) положительной свинцово-сурьмовой пластины и отрицательной свинцово-кальциевой. Где-то у меня есть эта книга. :bn: Когда найду выложу.

С уважением Андрей.

WoW

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +4/-0
  • :
    32
    63
  • Сообщений: 213
  • Казахстан
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #2 : 15 Мар 2015 в 17:51 »
Трилон-Б ?

Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #3 : 15 Мар 2015 в 18:39 »
Что имеете ввиду? Я вас не понял?

С уважением Андрей.

Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #4 : 15 Мар 2015 в 19:28 »

А вообще вот что я хочу сказать.
1. Нельзя разряжать АКБ на 12В и 6В ниже 10,8В и 5,4В.
2. Нельзя разряжать АКБ кальциевые AGM током больше 0,1С
3. Нельзя допускать кипечения при заряде. (То есть заряжать до примерно 14,4В и 7,2В)
4. Надо доливать воду в аккумуляторы AGM раз в полгода.
5. Заряжать лучше зарядкой Александра Сороки.
Но в качестве полимеры подойдут и дешёвые импульсные зарядки.
Хорошо заряжать АКБ через реле поворотов с силовым реле, заряд ведётся от обыкновенного лабораторного БП. (но нужно в реле поворотов увеличить конденсатор на 3,3МКФ до 50-100МКФ, чтобы частота была около 0,1-0,5Гц) Ещё и появляется немного бета версии свинца. Это достаточно хороший способ заряда
6. Сульфатация вопрос тёмный. Тут можно пробовать и качели и моргалку(реле поворотов и силовое реле, только с лампочкой параллельно аккумулятору, а таким расчётом чтобы она этот АКБ разряжала за 10-20 часов) и много чего.
7. Нельзя заряжать АКБ током больше 0,1-0,15С
:run: :wow: B-)

ИС-Х

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +27/-6
  • :
    40
    355
  • Сообщений: 1153
  • Россия, Люберцы
  • На гидроподвеске!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #5 : 15 Мар 2015 в 20:16 »
...заряд ведётся от обыкновенного лабораторного БП...
В режиме стабилизатора тока? не все это умеют.
Нельзя заряжать АКБ током больше 0,1-0,15С
А меньше можно? Насколько?


Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #6 : 15 Мар 2015 в 21:49 »
Сначала напряжение около 6,6В (для аккумулятора на 6вольт) при токе 1,25А(для аккумулятора на 12Ач), потом в конце зарядки ток 0,1А, напряжение 7,2В

С уважением Андрей.

WoW

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +4/-0
  • :
    32
    63
  • Сообщений: 213
  • Казахстан
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #7 : 16 Мар 2015 в 19:15 »
Что имеете ввиду? Я вас не понял?


Некоторые , для  озвученных целей, используют "Трилон-Б".  Это, насколько я читал, основной компонент добавок к электролиту.
Чудо-добавок.  /:-)

WoW

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +4/-0
  • :
    32
    63
  • Сообщений: 213
  • Казахстан
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #8 : 16 Мар 2015 в 19:21 »
7. Нельзя заряжать АКБ током больше 0,1-0,15С

На основе рекомендаций с известных страниц:
Стартерный наливной- можно и больше.
Тяговый(AGM) - лучше 0,1 С .
В любом случае - с контролем напряжения, это понятно.

Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #9 : 16 Мар 2015 в 19:59 »
Правильно

С уважением Андрей.

teplopro

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    0
    0
  • Сообщений: 1
  • Cherkasy (UA)
  • Ездю на тракторе с батарейкой
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #10 : 30 Мар 2015 в 14:46 »
Здравствуйте! Друзья, кто разбирается, дайте ответ на вопрос по поводу токов зарядки меньше 0,1С. можно на моём примере. имею: бош сильвер плюс 74Ач и два "дюже вумных :)" 12В зарядных устройства: ЗУ1 выдает ток 10-15А (без всяких там регулировок). ЗУ2 имеет два режима работы: медленный (предположительно до 4А) и быстрый (до 8А). начитавшись вдоволь этого форума, вижу, что не всё так просто со СА :) на свой вопрос ответа пока не нашел. вопрос такой: какие токи подходят лучше для зарядки акку? т.е. какой ток будет более предпочтителен для зарядки моего акку (4 или 8А)? заранее благодарю за ответ.
ПС я пока новенький, прошу простить если что не так ;)
« Последнее редактирование: 30 Мар 2015 в 14:59 от teplopro »

Kama j

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-22
  • :
    132
    3
  • Сообщений: 256
  • Россия, Саратов
  • Аудиофил и велосипедист. Последователь секты ЗУС
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #11 : 30 Мар 2015 в 15:45 »
8А.
но лучше заряжать хотя бы моргалкой с частотой 0,1-0,5гц.
Посмотрите на форуме.

С уважением Андрей.

Toll

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    1
    0
  • Сообщений: 4
  • Россия, Калининград
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
срок службы свинцового аккумулятора
« Ответ #12 : 28 Май 2015 в 23:38 »
Трилон-Б это вещество которое применяют исключительно для умягчения воды (связывания в ней солей жёсткости), так как в аккумуляторы заливается дистиллированная вода, то применять трилон-б в аккумуляторах как минимум бесполезно.

WoW

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +4/-0
  • :
    32
    63
  • Сообщений: 213
  • Казахстан
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды

Страницы: 1Вверх