Что такое саморазряд и как его снизить для автомобильного аккумулятора?
Многие владельцы автомобилей сталкиваются с ситуацией, когда во время стоянки существенно разряжается аккумулятор. А то и садится в ноль. Часто причиной этого становится саморазряд. Наши читатели присылают много вопросов о том, что такое саморазряд и как с ним бороться. Поэтому сегодняшний материал мы посвятим разбору этого явления. Узнаем, что это такое, причины и природу саморазряда, а также способы его снижения.
Содержание статьи
Что такое саморазряд автомобильного аккумулятора?
Саморазряд – это явление, при котором происходит снижение ёмкости аккумуляторной батареи в момент её бездействия. То есть, когда цепь разомкнута. Чтобы понять, почему это происходит, нужно обратиться к процессам, происходящим в автомобильной АКБ. Аккумулятор накапливает электрическую энергию при заряде и затем отдаёт её при разряде. Это происходит благодаря электрохимическим реакциям, которые будут показаны ниже. Эти реакции происходят между минусовым и плюсовым электродами в среде кислотного электролита. В промежутке между зарядом и разрядом автомобильный аккумулятор может находиться в бездействии. К примеру, вы зарядили его и поставили на хранение. Проблема в том, что и при бездействии химические процессы в автомобильной батарее не прекращаются.
На интенсивность саморазряда аккумулятора оказывает влияние температура, чистота корпуса батареи, а также клемм. Кроме того, этот процесс зависит от чистоты электролита и меняется в зависимости от степени заряженности. Если рассмотреть такой фактор, как температуру, то при высоких значениях (выше 25 по Цельсию) разряд усиливается. А при отрицательных температурах он практически прекращается. Это объясняется тем, что при высокой температуре выше интенсивность реакций, происходящих в автомобильной аккумуляторной батарее.
Теперь подробнее рассмотрим виды и причины саморазряда аккумулятора.
Вернуться к содержанию
Виды и причины саморазряда АКБ
Стоит сказать, что существует два типа саморазряда:
- Поверхностный. Вызван тем, что корпус аккумулятора залит водой или электролитом, измазан грязью и пылью. В результате образуется токопроводящая плёнка, по которой идёт разряд батареи. В этом случае при саморазряде наблюдается малый ток. Устранить его можно чисткой корпуса и клемм. А также нанесением на клеммы различных антикоррозионных смазок, гелей, спреев;
- Внутренний. Этот вид саморазряда вызывается реакциями окисления и восстановления. Они самопроизвольно протекают на положительном и отрицательном электродах.
Нужно отметить, что разряду при хранении аккумулятора больше подвержен минусовой электрод, на котором идёт реакция растворения Pb и выделения водорода. На плюсовом электроде саморазряд идёт менее интенсивно. Там он обусловлен реакцией взаимодействия оксида свинца и серной кислоты из электролита. Одним из продуктов реакции является газообразный кислород. На отрицательном электроде реакция протекает в несколько раз активнее, чем на положительном.
Интенсивность этих реакций на электродах увеличивается при росте плотности электролита. То есть, при увеличении степени заряда автомобильной батареи. Так, если увеличить плотность электролита с 1,29 до 1,32 гр/см3, то интенсивность разряда сразу вырастет на 30─40 процентов.
Внутренний саморазряд автомобильного аккумулятора значительно возрастает, если в электролите находятся посторонние частицы или он имеет низкое качество. Покупайте электролит только в проверенных магазинах. Если готовите его сами, то используйте для этого качественную серную кислоту и дистиллированную воду.
Про влияние температуры на саморазряд уже было сказано выше. При увеличении температуры реакции на электродах становятся более интенсивными, что вызывает рост разряда. Поэтому лучше всего хранить АКБ в холоде полностью заряженной. Кроме того, поверхность корпуса должен быть чистой, чтобы не усугублять ситуацию поверхностным саморазрядом.
Можно выделить ещё одну причину разряда разомкнутой автомобильной АКБ. Это разность потенциалов активной массы и токоотводной решётки в рамках одного электрода. Она приводит к возникновению гальванического микроэлемента и при протекании тока PbO2 и Pb превращаются в сульфат свинца.
Вернуться к содержанию
Процессы, происходящие при саморазряде
Процесс на отрицательном электроде описывается следующей реакцией:
Pb + H2SO4 ⇒ PbSO4 + H2
На положительном электроде протекает следующая реакция:
2PbO2 + 2H2SO4 ⇒ PbSO4 + 2H2O + O2
Теперь несколько слов о том, как оценить величину саморазряда и какое значение считать нормой. Степень саморазряда АКБ оценивается, как потеря ёмкости за сутки или другой выбранный период в процентах. Это может быть две или четыре недели, а также 90 суток. Эту величину можно рассчитать по следующей формуле:
S =((C — Ct)/(t*C))*100%, где
C – ёмкость заряженной АКБ;
Ct – ёмкость через выбранный интервал времени;
t – время саморазряда в сутках.
Нормальным саморазрядом для свинцово-кислотных автомобильных батарей считается значение не более 7 процентов за 14 суток при температуре окружающей среды 20 градусов по Цельсию.
Стоит также отметить, что по мере увеличения срока службы аккумулятора, возрастает интенсивность его самопроизвольного разряда. На следующем графике представлена зависимость саморазряда от срока службы и температуры.
Производители автомобильных аккумуляторов постоянно работают над снижением саморазряда. Они делают это путём использования более чистых исходных материалов для производства, применения чистого электролита, а также с помощью добавления легирующих компонентов в материал электродов.
В частности, широко используются кальциевые аккумуляторы. Часто их называют необслуживаемыми. Отрицательные и положительные электроды в таких АКБ легированы кальцием. Есть гибридные аккумуляторные батареи, где из сплава свинца с кальцием делается только отрицательный электрод. Некоторые производители используют органические ингибиторы для снижения саморазряда.
На графике ниже можно посмотреть снижение степени заряженности при хранении для различных типов аккумуляторов.
Вернуться к содержанию
Как уменьшить саморазряд?
В заключение о том, как снизить саморазряд.
- Держите аккумуляторную батарею в чистоте. Поверхность корпуса должна быть сухой и чистой. На ней не должно быть воды, электролита, грязи и масла. Перед постановкой АКБ на хранение протрите корпус раствором пищевой соды и вытрите насухо;
- По возможности храните аккумулятор в прохладном месте;
- При смене электролита или корректировке его плотности используйте только качественную серную кислоту и дистиллированную воду.
Опрос
Загрузка ...
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию
(голосов: 15, в среднем: 4,33 из 5)
Загрузка...
Все теоретические обоснования саморазряда убедительны, но не отвечают на практический вопрос пользователя. А какое падение напряжения за 24 часа может свидетельствовать о нормальном состоянии АКБ?