Comments 82
Расхождение ЭДС без нагрузки и плотности верхних слоёв однозначно говорит о расслоении электролита.
Сравните бортовое напряжение автомобиля и напряжения, до которых заряжали зарядные устройства.
Драматизм заключается в том, что при коротких поездках электролит не будет перемешан. А ещё в том, что без достаточного напряжения АКБ не была заряжена на 100%, т.е. не произошли полные десульфатация и выравнивание.
При поездках происходит диалектика. С одной стороны, вибрация поднимает наверх ту кислоту, что смогло выгнать из сульфатов ЗУ. С другой, напряжение бортсети неспособно выгнать кислоту из застарелых сульфатов. Потому при длительных поездках динамика будет в сторону перемешивания электролита, а при недостаточно длительных в сторону расслоения и недозаряда. И все те активные массы, что ЗУ недозарядило при стационарном заряде, в поездке тоже не зарядятся.
Поставьте опыты, и убедитесь. Для этого нужны вольтметр и ареометр или рефрактометр.
Где можно прочитать про причины такого расслоения? Не препятствует ли ему диффузия?
Предполагаю, что ему способствует броуновское движение. Более тяжёлым молекулам (например кислотному остатку SO42- в сравнении с гидроксонием H3O+, как верно пишет о полной диссоциации сильной кислоты Gdalex) может оказаться энергетически выгоднее воспользоваться броуновским движением для собственного движения вниз в гравитационном поле. А поскольку место в "банке" ограничено — лёгким приходится размещаться сверху.
С другой стороны, диффузия (не на основе броуновского движения ли действует и она?) стремится выровнять концентрацию.
Наверное, при меньших температурах более выражена склонность к расслоению. При больших — к перемешиванию.
Разумеется, делаем.
Я еще готов поверить в относительные цифры при аккуратном измерении, а вот абсолютным доверия нет.
Погрешность самого метода из различий химии конкретных аккумуляторов в конкретном состоянии тоже под вопросом.
Адекватный стационарный заряд не только перемешивает электролит эффективнее
Логичнее было бы сравнить два аккумулятора — один трясли бы в авто, а второй заряжали только с помощью Бережок-V.
Адекватный стационарный заряд… позволяет более полно зарядить аккумуляторную батарею, устранить сульфатацию, поднять эксплуатационные характеристики.Гораздо важнее то, приводит ли это к сколько-нибудь значимому увеличению срока службы батареи или нет. Если нет, то для конечного пользователя развлечение со стационарным зарядом не имеет большого смысла.
Приводит. Почитайте отзывы пользователей на АКБ Ca/Ca, особенно EFB. У многих он перестал заряжаться от генератора автомобиля и от ЗУ, предназначенного для сурьмянистых АКБ, перестал крутить стартер, замёрз электролит. В результате гневные отзывы. А АКБ достаточно было адекватно зарядить, включая этап(ы) с перенапряжением выше 16 В, вместо того, чтобы нести в утиль.
Сульфатация отнимает ёмкость и токоотдачу и вызывает разбухание пластин и в тепле. АКБ с сульфатацией и расслоением хуже восполняет заряд после работы стартера и других приборов, потому потеря характеристик АКБ прогрессирует. А можно было просто осуществить стационарный заряд, и продлить срок службы АКБ.
Это всё замечательно и интересно, но экономически соверешенно нецелесообразно. Зарядка нужна далеко не самая тупая, стоимость её будет сопоставима со стоимостью нового аккумулятора (как отметил ниже Gengenid). Если самодельная, то, опять же, стоимость компонентов, отладка, а это всё время, не считая времени на собственно процедуры зарядки.
У меня когда-то на старой машинке внезапно отказал аккумулятор. Я на нём ездил года четыре и в какой-то момент он резко помер (машина наутро вообще не подавала признаков жизни). Сколько тот аккумулятор работал у предыдущего хозяина я не знаю. Короче, я просто поехал в магазин, купил новую батарею, водрузил в машину и катался ещё года три, пока не продал её. Во всей этой истории места для подзарядок и возни под капотом я как-то не вижу.
Зарядка не стоит в общем-то ничего. Уже скоро 10 лет как я беру лампочку ближнего света или от фильмоскопа на 6 вольт, 3-4 мощных диода (падение 0.7V на каждом) и БП от ноута на 19V — соединяете все это дело последовательно и вуаля — заряжайте сколько душе угодно. Крутые зарядники сделают конечно получше, но лишь на 5-10% да и то не факт.
И ключевой момент: обязательно выключить при достижении максимально рекомендованного производителем АКБ напряжения. Для приведенной Ca-Ca это 16V и это важно. Ca-Ca это вообще важно. Другой акк так убьете.
Вывод: Подняли напряжение окончания заряда -> увеличилось количество выделяемого газа -> чем больше выделяется пузырьков газа, тем лучше перемешивается электролит.
Верно. Но помогло заряду не только перемешивание газом, но и само напряжение, для диссоциации сульфатов и их преобразования в оксид и губчатый свинец в зонах с повышенной концентрацией кислоты и сульфатацией.
В ручном режиме первый этап током 1/10 ёмкости до минимального тока при 14.7 В.Второй этап током 1/30 ёмкости до неснижения тока в течение 2 часов при 16 с копейками.
Автоматы могут подавать при определённых условиях и ток 200% ёмкости. Разумеется, ограниченное время.
Вообще, мне кажется, тренировочные циклы надо проводить с любыми аккумуляторами, у которых, особенно при быстром разряде, возможно возникновение и рост «эффекта памяти», приводящего к скачкообразному росту внутреннего сопротивления после разрядки до определённой степени (но не до конца), что приводит к снижению эффективной ёмкости.
Серная кислота почти вдвое тяжелее воды, и её водные растворы, в том числе аккумуляторный электролит, склонны к расслоению: тяжёлая кислота вытесняет лёгкую воду вверх и опускается вниз.Бред, никакого расслоения растворов серной кислоты «из-за вытеснения легкой воды» не бывает. Раствор серной кислоты — это стабильная система, может присутствовать градиент содержания сульфата свинца, может влиять наличие пузырьков газа, и т.п., а сама кислота как была водным раствором так и останется.
При разряде, в т.ч. саморазряде, выделяется вода, она стремится вверх. При заряде выделяется кислота, она стремится вниз.
Если автор имел в виду не общий случай, а частный, в котором учитывается наличие суспензии сульфата свинца, убытка или увеличения концентрации компонентов и т.п. — надо указывать контекст чтоб не попадать вот в такие ситуации.
К тому же, даже если речь идет о растворе электролита в действующей АКБ, о никаком расслаивании кислоты и воды речь идти не может — может присутствовать градиент концентрации, о чем собственно и говорится в статье.
Абсолютно с Вами согласен! Автор, похоже, прогуливал в школе уроки химии. А там это рассказывали очень подробно. А так же почему нельзя вливать воду в концентрат серной кислоты, т.к. идет химическая реакция серной кислоты с водой с выделением большого количества тепла. Из-за этого капли воды и серной кислоты могут выплескиваться и наносить травму. А вот выдержка из школьного учебника химии:
В водных растворах серная кислота практически полностью диссоциирует на H3О+, HSO3+, и 2НSO₄−. Образует гидраты H2SO4·nH2O, где n = 1, 2, 3, 4 и 6,5.
Т.е. никакого расслоения с "вытеснением воды" не происходит. И если аккумулятор будет просто стоять (без подключения цепей), то и через год, и через 5 лет плотность электролита по вертикали будет однородной. А вот изменение плотности при заряде-разряде - это будет влиять на однородность электролита, но, только на расстоянии от электродов.
Возможно — кто-то сможет поставить точку в споре поискав в сети по "гравитационное расслоение растворов"?
Вот тут — целый профессор обращал на это внимание.
Для отбора проб электролита из глубины банок воспользуемся удлинённой пипеткой, гибкий наконечник которой может пройти сбоку от пластин. Короткой пипеткой произведём отбор, как обычно, из верхнего слоя. Плотность верхнего слоя составила 1.26, нижнего почти 1.31.
Она есть. Другое дело, что не в каждом акке пробки так удачно расположены с краю банок.
О влиянии — расписано в начале статьи.
Обязательными условиями заряда участка активной массы являются наличие в этом участке воды, а также электрический потенциал не ниже необходимого для преодоления термодинамической электродвижущей силы — ЭДС — на этом участке. ЭДС тем выше, чем выше концентрация кислоты.
Следовательно, повышенная концентрация электролита в нижней части банок и глубине намазок пластин АКБ — аккумуляторной батареи — ведёт к тому, что для преодоления термодинамической ЭДС требуется более высокое напряжение на клеммах. При недостаточном напряжении заряд участка активной массы (АМ) с повышенной концентрацией кислоты не произойдёт никогда. Также препятствует заряду и недостаток воды в данном участке АМ.
В описании панцирных тяговых батарей от штабелёра на работе — указано наличие опциональной системы пневматического перемешивания электролита.
Возможен, к примеру, случай существенного разряда какой-нибудь GSM сигнализацией за месяц с последующим набором емкости за одну поездку. Тут — да возможно появление градиента плотности, но практическое влияние на эксплуатацию под вопросом. Тема, что называется, не раскрыта. Я так думаю, что градиент плотности электролита будет не главной проблемой.
Кроме того автор по сути советует регулярно «кипятить» аккумуляторы, что чревато потерей гарантии, если таковая есть. Т.к. во-первых надо следить за плотностью электролита при таких кипячениях, что невозможно без вскрытия аккумулятора. А во-вторых кипячение с помощью случайного ЗУ чревато локальными повреждениями электродов из-за влияния пузырьков газа на протекание тока в электролите и распределение плотности тока на поверхности электродов.
Ответ в самом начале статьи. Зоны повышенной концентрации кислоты будут хуже заряжаться или не заряжаться вообще, что приведёт к сульфатации. Слой пониженной концентрации кислоты зимой замёрзнет, и АКБ превратится в скидку на покупку новой АКБ, и лотерею с призами "опоздание на работу", "вызов такси и эвакуатора" и прочими весёлыми аттракционами.
До этого все акб на машинах примерно так же служили — ни разу ничего с ними не делал. Повторю вопрос — что я делаю не так и зачем мне зарядное устройство, стоимостью в половину нового АКБ?
Не понимаю всей этой возни. Новый аккумулятор служит лет пять минимум, потом сдается скупщикам и покупается новый за небольшие деньги.
Расход бензина 28 литров, от 25 грн/литр, это от 700 грн, как раз цена бэушной акумы. Т.е выгоднее вместо этой возни купить батарею и кинуть про запас в багажник, а старая расслоенная ещё поработает.
Ямы точно перемешивают? Поставьте в багажник расслоенный и покатайтесь.
А как насчет 95-го бензина, в который доливается, например, 100-й?
Смешиваются они, или потребляются слоями?
Интересно а нечто подобное системе пневматического перемешивания электролита (EUW) как на тяговых АКБ дало бы результат на автомобильной АКБ? Или долив воды за 30 мин до окончания заряда (в рекомендациях по доливу воды для тяговых акб это отмечалось как способ улучшить перемешивание электролита)?
Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля?