Відновлення безнадійного акумулятора

Вітаю, дорогі читачі (сподіваюся, такі ще залишилися). Післятривалого творчого застою вирішив я взятися за старе і написатиодну невелику статтю. Тема буде дуже, здавалося б, заїжджена – проакумулятори. Багато про них різного написано, багато правильного, багато не правильного, от і я трохи долучуся до цієї справи, азаразом і відкрию завісу над такою міфічною і широко обговорюваноюу вузьких колах темою, як відновлення, або десульфатаціяакумуляторів.
< Що мене підштовхнуло до думок про акумулятори, так це те, щоМерс майже всю зиму відпочивав у гаражі, поки я їздив на УАЗіку (все-таки він до зими більш пристосований). Як порядний мерсовод угараж до нього приходив, заводив, часом їздив, навіть акумуляторразів знімав, відігрівав і заряджав... Але ось якось так вийшло, щона місяць я про нього забув... І ось тут стався прикол:коли яприйшов у гараж і захотів вигуляти Мерса, він ніби образившисьвідмовився відчинятися, відкрив з ключа, при відчиненні дверейнавіть підсвічування не горять. Тут я відразу зрозумів, що справапогана. Відкрив капот, виміряв напругу на клемах, побоюванняпідтвердилися - там близько 5 В. А це означає, що акумуляторупрактично кранти. А прикро, однак, нещодавно його купив, ще й 3років немає, навіть замітка була тут. Але добре хоч не змерз. Ну щоробити, вирішив спробувати зарядити… Спочатку такий акумуляторвзагалі відмовлявся жерти зарядку, потім трохи одумався і деякийструм пішов. За добу він хіба що зарядився, по крайнього заходунапруга на клемах дійшло вище 12.7В. Але радіти не було чому, оскільки лампочка 60Вт садила його до 10.5В практично за двігодини. А це означає, що від початкової ємності в 74 Ач залишилосяжалюгідних недобитих 10-15 Ач. Заради інтересу вирішив зробити парутренувальних циклів заряд-розряд. Зробив циклу чотири, поки ненабридло, ємність трохи зросла, але пацієнт і далі ознак життя неподавав. І тут, думаючи про те, що настав час його здати в брухт ікупити новий я натрапив на тему про відновлення акумуляторів ідесульфатацію. Тема була сповнена марення, суперечок про те працюєце чи ні і практично позбавлена ​​будь-якої наукової інформації просуть процесу. Ось тут мені і стало цікаво перевірити правда це чиміф, заразом розробити і виготовити якийсь простенький електроннийпристрій. Але перш ніж заглиблюватися в деталі, розповім трохи проте, що ж ця страшна сульфатація таке.
Спершу пару слів про принцип роботи свинцево-кислотногоакумулятора. Їх тепер є безліч типів:з рідким електролітом, герметичні, гелеві, AGM, але суть залишається такою самою. Я неписатиму тут формул, тим більше в хімії не сильний, та й багато девсе вже докладно описано.Натомість спробую пояснити просто. Є двіпластинки:одна із свинцю, друга з оксиду свинцю. Якщо теперпомістити їх у розчин сірчаної кислоти (він же електроліт), кислотаяк їй і належить, спробує цей метал «з'їсти», а точніше перетворитийого на сіль, вона ж у цьому випадку і є сульфат свинцю. Ось тількифізика процесу така, що для протікання реакції потрібно, щоб міжпластинками протікав електричний струм. Так і виходить - батареявіддає струм, кислота "їсть" пластини. Але процес звернемо:якщочерез батарею пропустити струм у зворотному напрямку, на пластинахвідновлюються свинець та його оксид відповідно. Все просто. Ще слідзгадати, що при перебігу реакції з електроліту витрачаєтьсякислота, а побічним продуктом є вода. Саме тому густина електролітузмінюється і є мірою зарядженості акумулятора. І саме тому, приглибокому розряді в мороз, він може миттєво замерзнути. Тепер мизнаємо, що сульфат свинцю нормально виникає в процесі роботиакумулятора. Так що ж є та страшна сульфатація, яка так безжальновбиває акумулятори? А проблема в тому, що сульфат свинцю з часомпереходить у кристалічну форму. Може хіміки і знають, чого таквідбувається, але мені достатньо розуміння, що така його природа. Абудучи в кристалічній формі, він уже не бажає брати участь узворотній реакції за нормальної зарядки. Таким чином, ефективнаплоща поверхні пластин зменшується і падає ємність. І тепер миприходимо до розуміння, від чого свинцеві акумулятори так нелюблять перебувати в будь-якому розрядженому стані. І вже тимбільше не люблять глибокого розряду.
Тепер переходимо до найцікавішого – як повернути процес сульфатаціїназад. Є звичайно хімічні та механічні способи видалення сульфату, але про них не будемо. Так само, як і про шаманські танці зпереполюсуванням. А розчинитимемо сульфат електричним способом. Посуті, все дуже просто:десульфатація – це та ж зарядка. І в процесіїї відбувається те ж саме, що і при зарядці:відновлення сульфату дометалевого свинцю або оксиду свинцю, збільшення щільностіелектроліту і власне збільшення резервної ємності акумулятора. Осьтільки є один момент - для десульфатації мало напруги 14.5В. Атреба Вольт 20, а краще за 40, або взагалі 200, коротше визрозуміли. Потрібна висока напруга. І все б добре, ось тільки припідвищенні цієї напруги починається дуже бурхливий електроліз водиі пов'язаний з ним комплекс проблем таких як нагрівання, витратаводи і виділення великої кількості гримучої суміші з водню і кисню.І тут допоможе приходить імпульсна зарядка. Закачуючи доситьвеликий струм у вже заряджений акумулятор у вигляді короткихімпульсів можна досягти десульфатації без газоутворення. Це іробить наступний прилад – десульфатор.Загнав у Multisim, відганявмодель і виправив деякі помилки і недоліки. По суті схема - цезвичайний зворотноходовий перетворювач з генератором на основімікросхеми 555. Котушка заряджається приблизно 50мкс, струмнаприкінці імпульсу становить близько 4А. Потім транзисторвимикається і котушка віддає енергію в акумулятор. Частотапроходження імпульсів 1 кГц. Напруга обмежив супресором на 200В.Якщо кого цікавлять подробиці роботи схеми – питайте.
Так виглядає схема у Multisim

Потім вищеописана схема була реалізована на друкованій платі тазібрана.

А тепер можна поговорити про результати. Отже, пацієнт Bosch S4 74Ач. Оцінна ємність після кількох тренувальних циклів близько 22 Ач.Тут варто сказати про методику оцінки ємності. Правильно звичайнознімати розрядну характеристику і таке інше, але на це у мене часуі бажання немає. Та й метрологією я не займаюся… Тому оцінювавємність по частковому розряду за 3 години. Розряд виробляв лампою60Вт (спіраль далекого світла), струм споживання якої можна вважати5А (так, напруга на клемах все-таки змінюється, але нам точності5-10% більш ніж достатньо). Ще одне моє припущення свідчить, що в1В розрядної показники укладено 80% заряду. Справа в тому, щорозрядна характеристика нелінійна, точніше при підключеннінавантаження, напруга на клемах спочатку падає майже лінійно, апотім, коли батарея майже повністю розряджена, починає падатирізкіше. Ось довжина лінійної ділянки приблизно 1В. Приблизний видрозрядних характеристик Тепер наведу приклад розрахунку для могодохлого акумулятора. Беремо виміри:
Без навантаження:12, 98 В
Підключення лампи:12, 53 В
Через 1 годину:12, 33 В
Через 2 години:12, 03 В
Через 3 години:11, 66 В
Разом у нас за 3 години напруга село на 12, 53-11, 66 = 0, 87 У. Усередньому протягом години 0, 29 У. Це 29% від 80% ємності. Аточніше акумулятор втрачав 0, 29 * 0, 8 = 23% ємності в годину приструмі 5 А. Отже оцінна ємність 1/0, 23 * 5 = 22 Ач.
Загалом, акумулятор провів на десульфаторі 4 тижні. Так-так, не 4дні, а 4 тижні! Цикли були такі:десульфатор-розряд 3години-повна зарядка-десульфатор. Ось як виглядали проміжнірезультати:
0 тиждень:0, 87 В за 3 години, оцінна ємність 22 Ач
1 тиждень:0, 55 В за 3 години, оцінна ємність 34 Ач
2 тиждень:0, 39 В за 3 години, оцінна ємність 48 Ач
3 тиждень:0, 29 В за 3 години, оцінна ємність 65 Ач
> 4 тиждень:0, 25 В за 3 години, оцінна ємність 75 Ач. Отже, хоч цей дуже довго, але воно того варте. Батарея відновила свою повнуємність. Жаль не можна було оцінити щільність електроліту, алевипробування на автомобілі показали, що стартер крутить бадьоро, які було з новою батареєю. Чому так довго і чи треба? воновзагалі?

Про тривалість процесу відповідь досить проста. Хоча амплітудаструму в імпульсах досить велика, самі короткі імпульси і середняпотужність плати невелика. Від джерела живлення вона споживає лише200 мА. Виходить, що при 100% ККД десульфатації щоб накачати 53 Ачв дохлий акумулятор знадобилося б 265 годин, а це 11 діб! Анасправді ККД виявився близько 40% (що й так напрочуд добре), осьтому й довго. А ось питання про те чи треба воно доситьфілософське. Звичайно якщо треба щоб машина їздила, сидіти ітижнями чекати доки акумулятор оживе це якось не дуже розумно.Простіше піти в магазин і купити новий. Зате якщо є запаснийакумулятор, або новий куплений, а старий просто чекає здачі в брухт- чому б не спробувати, тим більше результат може дуже приємноздивувати. > Висновки
1. Електрична десульфатація працює. Ті, хто пробував і не вийшло, мабуть, чекали миттєвого результату.
2. Десь бачив статистику, що нібито 80% акумуляторів виходять зладу передчасно через сульфатацію. Схильний вірити…
3. Для відновлення великих батарей в розумні терміни невеликогоприладу недостатньо. Бажано підвищувати потужність разів так у 5.Напевно тому професійні зарядники-десульфатори такі великі. Івикористовуються вони в основному для стаціонарних батарей.Сподіваюся комусь ця стаття стане корисною або принаймні цікавою.Тисніть лайки. br/>
Удачі на дорогах!

"ось тому й довго.

А ось питання про те чи треба воно досить філософське. Звичайноякщо треба щоб машина їздила, сидіти і тижнями чекати докиакумулятор оживе це якось не дуже розумно. Простіше піти в магазині купити новий. Зате якщо є запасний акумулятор, або новийкуплений, а старий просто чекає здачі в брухт - чому б неспробувати, тим більше результат може дуже приємно здивувати.> Висновки
1. Електрична десульфатація працює. Ті, хто пробував і не вийшло, мабуть, чекали миттєвого результату.
2. Десь бачив статистику, що нібито 80% акумуляторів виходять зладу передчасно через сульфатацію. Схильний вірити…
3. Для відновлення великих батарей в розумні терміни невеликогоприладу недостатньо. Бажано підвищувати потужність разів так у 5.Напевно тому професійні зарядники-десульфатори такі великі. Івикористовуються вони в основному для стаціонарних батарей.Сподіваюся комусь ця стаття стане корисною або принаймні цікавою.Тисніть лайки. br/>
Удачі на дорогах!

"ось тому й довго.

А ось питання про те чи треба воно досить філософське. Звичайноякщо треба щоб машина їздила, сидіти і тижнями чекати докиакумулятор оживе це якось не дуже розумно. Простіше піти в магазині купити новий. Зате якщо є запасний акумулятор, або новийкуплений, а старий просто чекає здачі в брухт - чому б неспробувати, тим більше результат може дуже приємно здивувати.> Висновки
1. Електрична десульфатація працює. Ті, хто пробував і не вийшло, мабуть, чекали миттєвого результату.
2. Десь бачив статистику, що нібито 80% акумуляторів виходять зладу передчасно через сульфатацію. Схильний вірити…
3. Для відновлення великих батарей в розумні терміни невеликогоприладу недостатньо. Бажано підвищувати потужність разів так у 5.Напевно тому професійні зарядники-десульфатори такі великі. Івикористовуються вони в основному для стаціонарних батарей.Сподіваюся комусь ця стаття стане корисною або принаймні цікавою.Тисніть лайки. br/>
Удачі на дорогах!