Привет, Хабр! Мы продолжаем безжалостное тестирование пары аккумуляторов Тюмень Стандарт 6СТ-62L в условиях жёсткого перезаряда и прогрессирующего недозаряда.
В предыдущей статье мы остановились на пятом по счёту контрольно-тренировочном разряде.
Аккумулятор номер 1, заряжавшийся по ГОСТ Р 53165 2020 (МЭК 60095-1:2018) с ограничением (стабилизацией) силы тока на уровне 25% паспортной ёмкости и напряжения на уровне 16 вольт в течение 24 часов, первые три цикла демонстрировал положительную динамику ёмкости, однако на четвёртом и пятом проявилась значительная деградация.
АКБ № | Разряд № | НРЦ, В | Ёмкость, А*ч | Динамика ёмкости, % | Итого % |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 11.76 | 58.17 | ||
1 | 2 | 11.72 | 59.56 | +2.4 | |
1 | 3 | 11.69 | 60.60 | +1.7 | +4.1 |
1 | 4 | 11.84 | 54.18 | -11.8 | -7.4 |
1 | 5 | 12.11 | 42.17 | -28.5 | -37.9 |
2 | 1 | 11.84 | 53.75 | ||
2 | 2 | 11.81 | 54.33 | +1 | |
2 | 3 | 11.79 | 54.40 | +0.1 | +1.2 |
2 | 4 | 11.76 | 54.65 | +0.5 | +1.7 |
2 | 5 | 11.70 | 54.70 | +0.1 | +1.8 |
Полезная ёмкость второго подопытного аккумулятора, заряжавшегося прибором Бережок V1 в адаптивном автоматическом режиме также 24 часа, росла на протяжении всех пяти контрольно-тренировочных циклов, несмотря на прогрессирующий недозаряд с расслоением электролита.
Измерение тока холодной прокрутки (ТХП) аккумуляторным тестером Konnwei KW650 производилось не только в заряженном, но и в разряженном состоянии. Это позволяет оценить способность разряженного аккумулятора запустить двигатель, а также эффективность восполнения заряда в случае успешного пуска.
Rвн, мОм | Здоровье, % | НРЦ, В | ТХП (EN), А | Динамика ТХП, % | Итого % | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 разряд 1 | 7.60 | 62 | 11.76 | 363 | ||
АКБ №1 разряд 2 | 10.57 | 45 | 11.68 | 262 | -28 | |
АКБ №1 разряд 3 | 14.20 | 33 | 11.65 | 194 | -35 | -87 |
АКБ №1 разряд 4 | 12.71 | 37 | 11.82 | 217 | +12 | -67 |
АКБ №1 разряд 5 | 10.15 | 47 | 12.09 | 273 | +26 | -33 |
АКБ №2 разряд 1 | 6.80 | 70 | 11.82 | 406 | ||
АКБ №2 разряд 2 | 8.15 | 58 | 11.78 | 339 | -16.5 | |
АКБ №2 разряд 3 | 8.53 | 55 | 11.76 | 324 | -4.6 | -25 |
АКБ №2 разряд 4 | 9.22 | 51 | 11.74 | 300 | -8 | -35 |
АКБ №2 разряд 5 | 10.63 | 44 | 11.68 | 260 | -15 | -56 |
Здесь мы наблюдаем повышение пускового тока и снижение внутреннего сопротивления на двух последних КТЦ АКБ №1. Однако последняя потеряла в общей сложности 182 грамма воды, тогда как АКБ №2 — всего 48 граммов.
АКБ № | Заряд № | Масса, г | Расход воды, г | Итого расход, г | Сообщено А*ч |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 15355 | |||
1 | 1 | 15291 | 64 | 88.3 | |
1 | 2 | 15253 | 38 | 102 | 79.1 |
1 | 3 | 15208 | 45 | 147 | 84.1 |
1 | 4 | 15173 | 35 | 182 | 71.5 |
2 | 0 | 15364 | |||
2 | 1 | 15349 | 15 | 60.6 | |
2 | 2 | 15339 | 10 | 25 | 60.3 |
2 | 3 | 15328 | 11 | 36 | 60.1 |
2 | 4 | 15316 | 12 | 48 | 60.3 |
Отдав меньше полезной ёмкости и обладая более высокой термодинамической ЭДС вследствие повышенной концентрации серной кислоты в электролите, первый аккумулятор воспринимается прибором как более здоровый.
Дальнейшая динамика показателей обещает быть особенно интересной.
▍ Пятый заряд
Теперь в адаптивном автоматическом режиме будут заряжаться обе испытуемых аккумуляторных батареи. Установим ограничение напряжения на уровне 17 вольт.
Отключение зарядных устройств произведено через те же 24 часа после запуска. Взвешиваем аккумуляторы.
АКБ № | Заряд № | Масса, г | Расход воды, г | Итого расход, г | Сообщено А*ч |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 15355 | |||
1 | 1 | 15291 | 64 | 88.3 | |
1 | 2 | 15253 | 38 | 102 | 79.1 |
1 | 3 | 15208 | 45 | 147 | 84.1 |
1 | 4 | 15173 | 35 | 182 | 71.5 |
1 | 5 | 15163 | 10 | 192 | |
2 | 0 | 15364 | |||
2 | 1 | 15349 | 15 | 60.6 | |
2 | 2 | 15339 | 10 | 25 | 60.3 |
2 | 3 | 15328 | 11 | 36 | 60.1 |
2 | 4 | 15316 | 12 | 48 | 60.3 |
2 | 5 | 15309 | 7 | 55 |
Измеряем плотность электролита при помощи рефрактометра с автоматической температурной компенсацией.
Банка 1 | Банка 2 | Банка 3 | Банка 4 | Банка 5 | Банка 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 заряд 1 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 заряд 2 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 заряд 3 | 1.30 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 заряд 4 | 1.30 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 заряд 5 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №2 заряд 1 | 1.27 | 1.27 | 1.265 | 1.27 | 1.265 | 1.27 |
АКБ №2 заряд 2 | 1.26 | 1.26 | 1.26 | 1.26 | 1.25 | 1.26 |
АКБ №2 заряд 3 | 1.26 | 1.26 | 1.255 | 1.255 | 1.24 | 1.25 |
АКБ №2 заряд 4 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.25 | 1.23 | 1.25 |
АКБ №2 заряд 5 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.26 | 1.23 | 1.25 |
Выполним проверку внутреннего сопротивления и тока холодной прокрутки.
Вносим текущие результаты в сводную таблицу.
Rвн, мОм | Здоровье, % | НРЦ, В | ТХП (EN), А | Динамика ТХП, % | |
|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 заряд 0 | 4.39 | 100 | 12.81 | 628 | |
АКБ №1 заряд 1 | 4.34 | 100 | 12.84 | 635 | +1 |
АКБ №1 заряд 2 | 4.37 | 100 | 12.96 | 632 | -0.5 |
АКБ №1 заряд 3 | 4.37 | 100 | 13.13 | 632 | 0 |
АКБ №1 заряд 4 | 4.34 | 100 | 13.14 | 635 | +0.5 |
АКБ №1 заряд 5 | 4.38 | 100 | 13.13 | 630 | -0.8 |
АКБ №2 заряд 0 | 4.48 | 100 | 12.81 | 616 | |
АКБ №2 заряд 1 | 4.45 | 100 | 13.03 | 620 | +0.6 |
АКБ №2 заряд 2 | 4.46 | 100 | 13.18 | 618 | -0.3 |
АКБ №2 заряд 3 | 4.43 | 100 | 13.30 | 623 | +0.8 |
АКБ №2 заряд 4 | 4.45 | 100 | 13.34 | 620 | -0.5 |
АКБ №2 заряд 5 | 4.43 | 100 | 13.36 | 623 | +0.5 |
Как видим, значительных изменений не наблюдается. Теперь самое время долить дистиллированную воду для восполнения затраченной в ходе пяти контрольно-тренировочных циклов и перемешать электролит.
▍ Коррекция плотности электролита
Плотность электролита в каждой из банок обоих аккумуляторов приведена к значению 1.28 килограмма на кубический дециметр. Это оптимально для эксплуатации в условиях российского климата.
Банка 1 | Банка 2 | Банка 3 | Банка 4 | Банка 5 | Банка 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 заряд 5 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 коррекция | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №2 заряд 5 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.26 | 1.23 | 1.25 |
АКБ №2 коррекция | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
Повторим проверку эксплуатационных параметров аккумуляторным тестером Konnwei KW650.
Rвн, мОм | Здоровье, % | НРЦ, В | ТХП (EN), А | Динамика ТХП, % | |
|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 заряд 0 | 4.39 | 100 | 12.81 | 628 | |
АКБ №1 заряд 1 | 4.34 | 100 | 12.84 | 635 | +1 |
АКБ №1 заряд 2 | 4.37 | 100 | 12.96 | 632 | -0.5 |
АКБ №1 заряд 3 | 4.37 | 100 | 13.13 | 632 | 0 |
АКБ №1 заряд 4 | 4.34 | 100 | 13.14 | 635 | +0.5 |
АКБ №1 заряд 5 | 4.38 | 100 | 13.13 | 630 | -0.8 |
АКБ №1 коррекция | 4.43 | 100 | 12.75 | 623 | -1.1 |
АКБ №2 заряд 0 | 4.48 | 100 | 12.81 | 616 | |
АКБ №2 заряд 1 | 4.45 | 100 | 13.03 | 620 | +0.6 |
АКБ №2 заряд 2 | 4.46 | 100 | 13.18 | 618 | -0.3 |
АКБ №2 заряд 3 | 4.43 | 100 | 13.30 | 623 | +0.8 |
АКБ №2 заряд 4 | 4.45 | 100 | 13.34 | 620 | -0.5 |
АКБ №2 заряд 5 | 4.43 | 100 | 13.36 | 623 | +0.5 |
АКБ №2 коррекция | 4.44 | 100 | 12.77 | 622 | -0.2 |
Произведём взвешивание аккумуляторов после компенсации расхода воды.
АКБ № | Заряд № | Масса, г | Расход воды, г | Итого расход, г | Сообщено А*ч |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 15355 | |||
1 | 1 | 15291 | 64 | 88.3 | |
1 | 2 | 15253 | 38 | 102 | 79.1 |
1 | 3 | 15208 | 45 | 147 | 84.1 |
1 | 4 | 15173 | 35 | 182 | 71.5 |
1 | 5 | 15163 | 10 | 192 | |
1 | К | 15372 | -209 | -17 | |
2 | 0 | 15364 | |||
2 | 1 | 15349 | 15 | 60.6 | |
2 | 2 | 15339 | 10 | 25 | 60.3 |
2 | 3 | 15328 | 11 | 36 | 60.1 |
2 | 4 | 15316 | 12 | 48 | 60.3 |
2 | 5 | 15309 | 7 | 55 | |
2 | К | 15336 | -20 | 28 |
Как видим, в первый аккумулятор пришлось долить целых 209 миллилитров дистиллированной воды, тогда как во второй — более чем в десять раз меньше. Столь значительное расхождение обусловлено особенностями щадящего адаптивного алгоритма, применявшегося при заряде АКБ номер 2.
Банка 1 | Банка 2 | Банка 3 | Банка 4 | Банка 5 | Банка 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №1 начало | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №1 заряд 1 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 заряд 5 | 1.295 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 1.29 |
АКБ №1 коррекция | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №2 начало | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №2 заряд 1 | 1.27 | 1.27 | 1.265 | 1.27 | 1.265 | 1.27 |
АКБ №2 заряд 5 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.26 | 1.23 | 1.25 |
АКБ №2 коррекция | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
Итак, плотность электролита вернулась к значению, которое было до начала экспериментов.
▍ Шестой разряд
Повторим разряд аккумуляторной батареи номер 2 до напряжения под нагрузкой 10.5 вольта током 5% паспортной ёмкости, что для 62 ампер*часов равняется 3.1 А.
Разряд продолжался восемнадцать с половиной часов. Полезная ёмкость составила 57.49 А*ч.
Имеем значительный прирост по сравнению с предыдущими контрольно-тренировочными циклами.
АКБ № | Разряд № | НРЦ, В | Ёмкость, А*ч | Динамика ёмкости, % | Итого % |
|---|---|---|---|---|---|
2 | 1 | 11.84 | 53.75 | ||
2 | 2 | 11.81 | 54.33 | +1 | |
2 | 3 | 11.79 | 54.40 | +0.1 | +1.2 |
2 | 4 | 11.76 | 54.65 | +0.5 | +1.7 |
2 | 5 | 11.70 | 54.70 | +0.1 | +1.8 |
2 | 6 | 11.75 | 57.49 | +5.1 | +6.9 |
Адаптивный алгоритм заряда, реализуемый микроконтроллером прибора Бережок-V1, предотвращает перегрев аккумуляторной батареи и снижает расход воды.
Однако при использовании такого автоматического режима для 100-процентного заряда полностью разряженного кальций-кальциевого аккумулятора с устранением расслоения электролита двадцати четырёх часов оказывается недостаточно.
Поэтому мы имели значительно более медленный прирост полезной ёмкости в течение первых трёх контрольно-тренировочных циклов по сравнению с зарядом по ГОСТ.
АКБ № | Разряд № | НРЦ, В | Ёмкость, А*ч | Динамика ёмкости, % | Итого % |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 11.76 | 58.17 | ||
1 | 2 | 11.72 | 59.56 | +2.4 | |
1 | 3 | 11.69 | 60.60 | +1.7 | +4.1 |
1 | 4 | 11.84 | 54.18 | -11.8 | -7.4 |
1 | 5 | 12.11 | 42.17 | -28.5 | -37.9 |
Зато в ходе четвёртого и пятого КТЦ полезная ёмкость АКБ №2 продолжала медленно, но верно расти, тогда как у АКБ № 1 она стала катастрофически снижаться.
Остаются неразрешёнными следующие три вопроса.
Какое время необходимо адаптивному алгоритму для полного заряда данного кальциевого аккумулятора?
Сколько всего ампер*часов будет сообщено последнему за это время?
Какая масса воды из электролита будет затрачена?
Прежде чем приступить к исследованию данных вопросов, повторим тестирование АКБ в разряженном состоянии.
Rвн, мОм | Здоровье, % | НРЦ, В | ТХП (EN), А | Динамика ТХП, % | Итого % | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №2 разряд 1 | 6.80 | 70 | 11.82 | 406 | ||
АКБ №2 разряд 2 | 8.15 | 58 | 11.78 | 339 | -16.5 | |
АКБ №2 разряд 3 | 8.53 | 55 | 11.76 | 324 | -4.6 | -25 |
АКБ №2 разряд 4 | 9.22 | 51 | 11.74 | 300 | -8 | -35 |
АКБ №2 разряд 5 | 10.63 | 44 | 11.68 | 260 | -15 | -56 |
АКБ №2 разряд 6 | 10.88 | 43 | 11.72 | 254 | -2.4 | -60 |
▍ Шестой заряд
Теперь мы будем заряжать АКБ номер 2 точно таким же способом, как и предыдущие пять раз, но завершим заряд не по прошествии суток, а при достижении требуемой плотности электролита.
Прошло чуть менее двух суток. На заряд аккумулятора сообщено 74.4 А*ч.
Напряжение на клеммах кратковременно доходит до 16.7 вольта при токе 1.8 ампера.
Плотность электролита во всех банках выше 1.28. В будущем можно устанавливать ограничение напряжения на экспериментально определённом значении 16.7 В, и тогда Бережок-V1 автоматически завершит заряд.
Как показывает рефрактометр, для полного заряда с перемешиванием электролита неполных двух суток оказалось более чем достаточно.
Банка 1 | Банка 2 | Банка 3 | Банка 4 | Банка 5 | Банка 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
АКБ №2 начало | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №2 заряд 1 | 1.27 | 1.27 | 1.265 | 1.27 | 1.265 | 1.27 |
АКБ №2 заряд 2 | 1.26 | 1.26 | 1.26 | 1.26 | 1.25 | 1.26 |
АКБ №2 заряд 3 | 1.26 | 1.26 | 1.255 | 1.255 | 1.24 | 1.25 |
АКБ №2 заряд 4 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.25 | 1.23 | 1.25 |
АКБ №2 заряд 5 | 1.25 | 1.25 | 1.24 | 1.26 | 1.23 | 1.25 |
АКБ №2 коррекция | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 | 1.28 |
АКБ №2 заряд 6 | 1.29 | 1.29 | 1.28 | 1.285 | 1.28 | 1.285 |
Возможно, хватило бы и меньшего времени, однако неотложные дела заставили отлучиться из помещения лаборатории.
По прошествии восьми часов после завершения заряда проверяем АКБ тестером.
Динамика показателей находится в полном порядке.
Rвн, мОм | Здоровье, % | НРЦ, В | ТХП (EN), А | Динамика ТХП, % | |
|---|---|---|---|---|---|
АКБ №2 заряд 0 | 4.48 | 100 | 12.81 | 616 | |
АКБ №2 заряд 1 | 4.45 | 100 | 13.03 | 620 | +0.6 |
АКБ №2 заряд 2 | 4.46 | 100 | 13.18 | 618 | -0.3 |
АКБ №2 заряд 3 | 4.43 | 100 | 13.30 | 623 | +0.8 |
АКБ №2 заряд 4 | 4.45 | 100 | 13.34 | 620 | -0.5 |
АКБ №2 заряд 5 | 4.43 | 100 | 13.36 | 623 | +0.5 |
АКБ №2 коррекция | 4.44 | 100 | 12.77 | 622 | -0.2 |
АКБ №2 заряд 6 | 4.39 | 100 | 12.86 | 628 | +1 |
▍ КПД заряда
В очередной раз повторяем взвешивание аккумулятора.
За почти двое суток шестого заряда затрачено столько же воды — 15 граммов — как за одни сутки первого заряда. При этом аккумулятору сообщено 74.4, а не 60.6 А*ч.
АКБ № | Заряд № | Масса, г | Расход воды, г | Итого расход, г | Сообщено А*ч |
|---|---|---|---|---|---|
2 | 0 | 15364 | |||
2 | 1 | 15349 | 15 | 60.6 | |
2 | 2 | 15339 | 10 | 25 | 60.3 |
2 | 3 | 15328 | 11 | 36 | 60.1 |
2 | 4 | 15316 | 12 | 48 | 60.3 |
2 | 5 | 15309 | 7 | 55 | |
2 | К | 15336 | -20 | 28 | |
2 | 6 | 15321 | 15 | 43 | 74.4 |
Для сравнения, за сутки третьего заряда по ГОСТ аккумулятора номер 1 израсходовано 35 граммов воды, а на заряд было сообщено 71.5 ампер*часа.
АКБ № | Заряд № | Масса, г | Расход воды, г | Итого расход, г | Сообщено А*ч |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 15355 | |||
1 | 1 | 15291 | 64 | 88.3 | |
1 | 2 | 15253 | 38 | 102 | 79.1 |
1 | 3 | 15208 | 45 | 147 | 84.1 |
1 | 4 | 15173 | 35 | 182 | 71.5 |
1 | 5 | 15163 | 10 | 192 | |
1 | К | 15372 | -209 | -17 |
Теперь составим сводную таблицу, отражающую потерю воды, затраченную на заряд электроэнергию и отданную аккумулятором полезную ёмкость.
АКБ № | Заряд № | Расход воды, г | АКБ получила А*ч | АКБ отдала А*ч | КПД заряда, % |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 64 | 88.3 | 59.56 | 67.4 |
1 | 2 | 38 | 79.1 | 60.60 | 76.6 |
1 | 3 | 45 | 84.1 | 54.18 | 64.4 |
1 | 4 | 35 | 71.5 | 42.17 | 59 |
2 | 1 | 15 | 60.6 | 54.33 | 89.7 |
2 | 2 | 10 | 60.3 | 54.4 | 90.2 |
2 | 3 | 11 | 60.1 | 54.65 | 90.9 |
2 | 4 | 12 | 60.3 | 54.7 | 90.7 |
Благодаря тому, что адаптивный автомат чередует дозаряд малым током при небольшом напряжении с периодическим кратковременным перемешиванием, а также паузами и импульсами разрядного тока, подаваемая на клеммы электроэнергия расходуется преимущественно на полезный заряд, а не на разогрев аккумулятора и разложение воды.
▍ Продолжение следует
Далее мы будем разряжать подопытные АКБ малым током в течение 35 дней, после чего будет произведён отстой продолжительностью ещё 35 дней.
Разумеется, такие издевательства повлекут за собой образование большого количества «злокачественных», застарелых, труднорастворимых сульфатов, что может привести даже к механическому разрушению батарей, так как сульфаты имеют меньшую плотность и больший объём, чем металлический свинец и его оксиды.
И да, наши аккумуляторы кальциевые. На форумах автомобилистов нередко пишут, что даже просто глубокий разряд таких АКБ, не говоря уже о длительном нахождении в сильно разряженном состоянии, приводит к образованию нерастворимого сульфата кальция — гипса — и необратимой порче химического источника тока.
Опыт покажет, какие теории верны, а какие — нет. И мы узнаем, насколько надёжны доступные батареи производства ОАО «Тюменский аккумуляторный завод» с лосем на логотипе в экстремальных условиях эксплуатации.
Опытные данные предоставлены Аккумуляторщиком Виктором Vector.
© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»
