Ненормальная плотность электролита, расслоение

[Серик]

Здравствуйте, Уважаемый Паяка!
Благодарю за Внимание  и интерес к затронутым вопросам в теме "Ненормальная плотность электролита, расслоение".

будут замечательные отчёты, с видео и цифрами. Надо будет завести тему в Бортжурнале.

Это будет очень нужная тема!
Буду ждать с интересом!

[Branimir]

Существует мнение, что в AGM-АКБ нет расслоения,
но это вызывает сомнения (во всяком случае, у меня).
Хотелось бы это обсудить (по возможности, на практических примерах), а также узнать, как с этим можно бороться (по возможности цивилизовано) для устранения.

Ситуация:
6штук 9Ah AGM-АКБ полтора года простояли под буфером в цепочке 6s (на 72v), были сняты на профилактику, но поставлены в длит. отстой 96 дней
и пока их не вскрывал для долива.

- На всех очень хорошие параметры по тестеру после снятия с ИБП (даже чуть лучше, чем были на новых),
- все АКБ имеют одинаковое Rвн и остаются идеально сбалансированными (т.е. за 1,5 года не произошло разбалансировки цепочки)
- т.к. перед установкой производил подбор этих АКБ из новых по близким Rвн, НРЦ и реальной емкости (на разряде током 0,1С).

Но НРЦ на всех заметно вырос по сравнению с НРЦ на новых (после их заряда и отстоя) на момент их установки в ИБП)
при сравнимых условиях (время отстоя и t).

[b-b]ДАННЫЕ ПО АКБ[/b-b] (после снятия с ИБП) с учетом их расположения в цепочки от минуса к плюсу (время отстоя, НРЦ и данные по тестеру):
ОТСТОЙ=22 часа
[b-b]НРЦ[/b-b]:      (v)  13,27__13,27__13,26__13,27__13,27__13,26
[b-b]U[/b-b]            (v)  13,16__13,19__13,16__13,19__13,19__13,16
[b-b]Rвн[/b-b] (mOm)  15,81__16,38__16,99__16,38__15,94__15,94
[b-b]EN[/b-b]  (amper)  170___ 165____160____165____170____170

ОТСТОЙ=15 дней
[b-b]НРЦ[/b-b]:      (v)  13,18__13,18__13,17__13,18__13,18__13,17
[b-b]U[/b-b]            (v)  13,07__13,07__13,07__13,07__13,07__13,07
[b-b]Rвн[/b-b] (mOm)  16,09__16,83__17,31__16,83__16,52__16,38
[b-b]EN[/b-b]  (amper)  170___160____155____160____170____165

ОТСТОЙ=18 дней
[b-b]НРЦ[/b-b]:      (v)  13,16__13,17__13,16__13,17__13,16__13,16

ОТСТОЙ=28 дней
[b-b]НРЦ[/b-b]:      (v)  13,14__13,15__13,14__13,15__13,14__13,14

ОТСТОЙ=96 дней
[b-b]НРЦ[/b-b]:      (v)  13,00__13,02__13,02__13,02__12,99__13,00

АКБ пока не вскрывал и на маты не заглядывал (собираюсь это, наконец-то, сделать).
Но взвешивание уже показало, что вес каждого АКБ снизился на 30-45 гр. (видимо по 5-6мл/банку дистиллята придется залить MIN).

[b-b]ВОПРОСЫ:[/b-b]
1. как возможно предположить, что после долива не будет расслоения электролита при стандартных зарядах до 14,7v ?
2. как возможно предположить, что уже сейчас в каждой банке при сниженном уровне-объеме электролита не имеется
- сухости матов сверху (что обычно мы и видим при вскрытии банок) и значит голого верха пластин, прикрытых сухими матами
- повышенной плотности оставшегося объем электролита, которого не хватает, чтобы обеспечить смачивание верха пластин (не глядя на эффект капиллярности в матах)
- почему не должно образовываться повышенной сульфатации внизу пластин
- как залитый сверху дистиллят перемешается с остальным объемом электролита (повышенной плотности), находящимся снизу
- как бороться с сульфатацией низа пластин.

[Vova_n]

Существует мнение, что в AGM-АКБ нет расслоения

Давно существуют исследования по поводу расслоения в зависимости от типа акб, они показывают в каких акб оно выражено сильно в каких не очень а в каких отсутствует почти.

Наглядно видно, что наливные имеют явно выраженное расслоение, agm имеют умеренное, gel акб практически не имеют.
Ещё надо знать, что в agm номинальная плотность выше чем в наливных и в среднем составляет 1,32-1,34, по этому для них 13,1-13,2в норма.
Перемешать в них пузырями не получится мешают стекломаты, самый действенный способ свети к минимуму расслоение в них, это класть их на бок так, что бы площадь пластин была горизонтально при эксплуатации и время от времени переворачивать.

[Branimir]

[user]Vova_n[/user], теория ясна и кажется верной. Возражений не имею (т.к. это идеализация).

Но давайте ,все же, ближе к описанному практическому случаю, если приходится подсохший AGM серьезно подливать.
Приведенные мной выше данные показывают, что плотность сильно выросла (что косвенно подтверждается снижением веса ---> влага потеряна)
и по практике в такие АКБ приходится доливать от 7-9 до 12-15мл в каждую банку.
Расслоение будет?
Низ пластин будет засульфачен сильнее?
Положение эксплуатации данных АКБ строго вертикальное.

[Vova_n]

и по практике в такие АКБ приходится доливать от 7-9 до 12-15мл в каждую банку.
Расслоение будет?

Конечно будет, так как вода не сразу вся впитается равномерно.
Для скорейшего выравнивания принято использовать практику - перед доливкой зарядить не выше чем до 14,4в так как на суховатых и этот порог уже близок к выделению тепла из за возросшего кислородного цикла. Далее дать пару часов покоя, долить, дать время на впитывание не менее 2хчасов и разрядить до 12в током 0,05С, при разряде вода лучше впитывается в маты и более равномерно расходится.

Низ пластин будет засульфачен сильнее?
Положение эксплуатации данных АКБ строго вертикальное.

На практике при трепанации оно так и есть низ пластин более сильно разрушен в акб работающих вертикально.

[MichaelOdessa]

перед доливкой зарядить не выше чем до 14,4в

В этом случае вроде известно необходимое количество воды для долива.  Почему его не разрядить перед доливом? Меньше плотность, меньше расслоение. А после долива уже заряжать.

[Vova_n]

Почему его не разрядить перед доливом? Меньше плотность, меньше расслоение. А после долива уже заряжать.

Вопрос интересный, но наблюдения показывают и по этому и пишу принято за практику, что вода впитывается лучше именно при разряде.
При заряде её большая часть почему то выдавливается газами на поверхность и впитается только при следующем разряде.
Как именно физику процесса объяснить не знаю. При заряде выделяемые газы выдавливают, а вот механизм впитывания при разряде вопрос интересный.

[Серик]

При заряде выделяемые газы выдавливают, а вот механизм впитывания при разряде вопрос интересный.

Приветствую Всех Форумчан!
Здравствуйте,
Уважаемый Vova_n!
Нету никаких данных?
Нужны идеи!
Очень интересно!

Спойлер

Аккумулятор как обратимая система.
Догадываюсь, что вода в составе электролита аккумулятора очень объемный реагент, в аккумуляторе, помимо перемешивания, еще и реакции происходят.

[Branimir]

Почему его не разрядить перед доливом? Меньше плотность, меньше расслоение. А после долива уже заряжать.

Вопрос интересный, но наблюдения показывают и по этому и пишу принято за практику, что вода впитывается лучше именно при разряде.
При заряде её большая часть почему то выдавливается газами на поверхность и впитается только при следующем разряде.
Как именно физику процесса объяснить не знаю. При заряде выделяемые газы выдавливают, а вот механизм впитывания при разряде вопрос интересный.

При разряде действительно сильно уменьшается объем, т.к. не сильно толстое зеркало сверху матов на глубоком разряде током 5% полностью
исчезает (при токе 10% уже не так явно!)
Но если долив производить после разряда, то нельзя полагать, что внизу матов не останется существенный объем (хоть и обедненной плотности!) электролита.
1. можно ли тогда предположить, что на заряде произойдет равномерное перемешивание за счет равномерного выделения сульфатов из всей площади пластин, уже полностью закрытых долитым дистиллятом?

2. если газообразование (которое начинается уже при ~13,9-14v) будет продолжительным и выдавит существенную часть электролита над матами,
то можно считать эту часть размешанной до достаточной величины плотности?

3. если выдавливание электролита наверх газами происходит, то почему нельзя предположить, что выдавливание имеет место и с самого низа банки?
И чем это не перемешивание?

[Vova_n]

[user]Branimir[/user], Я не очень люблю предполагать на публику если не уверен, по этому воздержусь.
Рефрактометр уже на почте, если завтра буду в состоянии (приболел немного), то заберу и при помощи него уже смогу точнее и для себя и для других ответить на эти вопросы и поделюсь информацией.

[Branimir]

[user]Branimir[/user], Я не очень люблю предполагать на публику если не уверен, по этому воздержусь.
Рефрактометр уже на почте, если завтра буду в состоянии (приболел немного), то заберу и при помощи него уже смогу точнее и для себя и для других ответить на эти вопросы и поделюсь информацией.

[user]Vova_n[/user], при длительном перезаряде малыми токами скисших, но сильно долитых (и не очень старых) AGM повышенным U>16,2v
(да и даже просто при длительном держании более 25-45 часов при U=14,4-14,7v, уже заряженного, не сильно разбалансированного долитого AGM-АКБ)
НРЦ всех банок очень сильно вырастает, как и отдаваемая емкость ---> это однозначно говорит о повышении плотности электролита по всему объему,
т.к. обычное расслоение не ведет к росту емкости.
Значит как-то оно там перемешивается таки?

[Vova_n]

[user]Branimir[/user], Ну смотрите, есть вот такая картинка это то что называют рекомбинацией воды или замкнутым кислородным циклом.

Во время заряда при выделении кислорода он попадает на отрицательный электрод через поры стекломатов, там вступает в реакцию с образованием сульфата и дальнейшим преобразованием его в губчатый свинец, воду и некоторое количество тепла.
По сути это означает, что часть воды разложившаяся на положительном электроде качует к отрицательному, но в ограниченных пределах по горизонту, далее может вернуться под давлением водорода обратно и так далее.
То, что это может вызвать существенное перемешивание по вертикали есть большое сомнение, так как маты плотно прижаты к пластинам, свободной циркуляции электролита нет, он связан губчатой структурой стекломатов. Хотя раз некоторое расслоение всё таки возникает, то возможно и есть некоторый обратный эффект.
А как именно там это происходит.. большой большой вопрос, я думаю через структуру самой активной массы там поры не имеют упорядоченной структуры в отличии от стекломатов.

[Branimir]

[user]Vova_n[/user], но после вскрытия банок и перелива воды уже нет давления и как тогда уже работает эта рекомбинация?
А также что за газ выходит пузырями наверх и выталкивает столько влаги над матами?
Неужели пузыри снизу пластин не пытаются вытеснить наверх порции электролита с бОльшей плотностью (без замещения объема, оставаясь внизу), а новые пузырьки, выходящие из пов-ти пластин уже чуть выше не подталкивают эти порции еще выше?
А нагревы низа пластин - это разогрев под воздействием исключительно кислорода на голые внизу (завоздушенные) пластины?
Что-то сомневаюсь, исходя из своих наблюдений за ростом U при дозарядах повышенным U в опытах ...

[Vova_n]

[user]Branimir[/user], Вариант с переливом это другая история. Я вам ранее писал, перелив ведёт к блокировке пор и нарушению кислородного цикла, по этому и нагрев меньше и токи ниже. Но и обратная сторона медали то же есть.
А газы как были так и есть и им куда то надо выходить и они выходят всеми доступными путями, это выдавливание в бок и поднятие  вдоль стенок и через структуру активной массы вверх, я об этом выше написал как один из возможных путей сглаживания расслоения.
Добавлено 28 Янв. 2020 в 17:15

А нагревы низа пластин - это разогрев под воздействием исключительно кислорода на голые внизу (завоздушенные) пластины?

Снизу если маты не пропитались очень может быть, только не за воздушенные, а плохо пропитанные маты.

[Серик]

Прошу прощения за выбор темы.
Интересно, электролит высокой концентрации можно ли хранить в посуде из свинца?
Каковы возможные последствия для  такой посуды?

Спойлер

Стенки посуды от воздействия электролита высокой концентрации могут превратиться в "красно-коричневую жижу" и развалиться?

[Паяка]

[user]Серик[/user], в присутствии серной кислоты свинец будет окисляться кислородом воздуха до оксида, образуя ПАМ. Будучи электрически соединённой с ОАМ в виде металлического свинца, она образует закороченный заряженный СА, который будет тут же разряжаться с образованием сульфата и из оксида, и из металла. То же самое происходит при цикле рекомбинации кислорода в AGM. Процесс экзотермический.

[Серик]

Почему задал такой вопрос, интересовало, может/могут ли развалиться решетка и токоотводы плюсовой пластины только от электролита высокой концентрации в аккумуляторе? Или что бы такое произошло обязательно должен был быть длительный перезаряд?

Интересно, электролит высокой концентрации можно ли хранить в посуде из свинца?

Наверное, неправильно задал вопрос, если по другому сформулировать, может ли длительно храниться свинец, не разрушаясь, будучи погруженным в сернокислотный электролит высокой концентрации в пластиковой посуде?

в присутствии серной кислоты свинец будет окисляться кислородом воздуха до оксида, образуя ПАМ. Будучи электрически соединённой с ОАМ в виде металлического свинца, она образует закороченный заряженный СА, который будет тут же разряжаться с образованием сульфата и из оксида, и из металла.

А как же тогда быть с токоотводами свинцового аккумулятора, торчащими над уровнем электролита в свинцовом аккумуляторе, подвергающиеся воздействию кислорода из воздуха? Токоотводы как плюсового, так и минусового электродов сделаны ведь из свинца? На поверхности токоотводов происходят указанные Вами процессы и они греются?
Да надо заметить, не раз замечал тоненькую корочку красно коричневого оксида свинца(?) на токотводах плюсовых пластин над уровнем электролита. Следовательно, такое может происходить, но может быть эти реакции достаточно незначительны?
Извините, если мог запутаться.

[Паяка]

[user]Серик[/user], верно, незначительны.