Причины выхода аккумуляторов из строя

В процессе использования свинцово-кислотные аккумуляторные батареи подвержены воздействию самых разных факторов: механические нагрузки, температурные изменения, химические и электрохимические реакции, протекающие внутри аккумулятора. Результатом таких воздействий является возникновение различных неисправностей и повреждений, которые понижают эксплуатационные характеристики аккумуляторных батарей, или даже преждевременно вызывают их отказ. Очень часто такие неисправности возникают в результате неправильного ухода или небрежного обслуживания источников энергии в процессе их эксплуатации. Характерные признаки неисправностей очень разные, поэтому точно назвать истинную причину достаточно проблематично.

Главной причиной выхода из строя батареи – это естественный износ в результате полной выработки ресурса. Основой этому явлению является процесс заряда и разряда при использовании. Аккумулируя и отдавая энергию, пластины, на которые нанесена активная масса сжимаются и расширяются, это приводит к нарушению их первоначальной структуры. Рабочая масса начинает отделяться от электродов, осыпаться и скапливаться на дне банки. Эти процессы впоследствии могут вызвать замыкание пластин внутри АКБ еще до того, как они оголятся полностью и перестанут аккумулировать электрическую энергию.

Чтобы увеличить срок эксплуатации аккумуляторов изготовители устанавливают пластины так, чтобы между дном и нижней частью пластин оставалось пространство. Это делается для того, чтобы осыпающаяся активная масса не смогла замкнуть электроды. Другим действенным способом продлить жизнь батареи является использование специальных конвертов-сепараторов. Они производятся из материалов имеющих пористую структуру, способных легко пропускать электролит, но при этом эффективно предотвращать возможность замыкания, так как весь шлам остается внутри такого пакета.

В процессе эксплуатации АКБ также присутствуют и естественные процессы, которые приводят к коррозии «плюсового» электрода, который увеличивается со временем. Это происходит за счет образования плотного слоя двуокиси свинца на поверхности решетки, который не является активным веществом. Коррозионные процессы протекают на внешней поверхности электрода, но со временем постепенно проникает внутрь, вызывают растяжение решетки, что приводит к ухудшению проводимости электрода. Коррозия также воздействует и на «плюсовую» клемму аккумулятора: измененный по форме и увеличенный в размерах положительный электрод давит на соединительный мост, что приводит к выдавливанию положительного выводного борна свинцово-кислотного аккумулятора.

Независимо от условий эксплутации, даже при самых благоприятных параметрах, коррозия протекает постоянно (как при использовании, таки при сбережении), она необратима. Скорость протекания таких процессов можно несколько замедлить, для этого необходимо соблюдать все правила правильного использования аккумуляторов.

Глубокий разряд

Основной причиной, главное влияние на которую оказывает человеческий фактор – это доведение АКБ до неконтролируемого глубокого разряда. Такой разряд очень влияет на состояние пластин, а проследить такой его процесс достаточно проблематично.

В чем кроется проблема с глубокой разрядкой? В процессе разряда батареи ионы серной кислоты, которая является одним из компонентов электролита входят в тело электрода, что приводит к их расширению, при этом, чем больше ионов кислоты вошло в электроды, тем они больше расширяются, а это, в свою очередь, приводит к их растрескиванию и потери физического контакта. Поэтому заводы-изготовители указывают допустимый разрядный ток, интервалы нагрузки, напряжение разряда. В том случае, если батарея в циклическом режиме - количество циклов заряда/разряда. Эти параметры эксплуатации являются актуальными для любых типов и моделей свинцово-кислотных батарей.

Испарение воды из банок АКБ

Второй причиной преждевременного выхода аккумулятора со строя из-за человеческого фактора, считается игнорирование периодичности доливки дистиллированной воды в банки обслуживаемых заливных аккумуляторов. Такая проблема часто возникает, если не следить за уровнем электролита в аккумуляторной батарее. Чтобы облегчить процесс контроля уровня электролита многие производители заливных аккумуляторов используют для изготовления корпусов прозрачные полимерные материалы, с имеющимися метками наибольшего и наименьшего уровня электролита.

В том случае, если электролита недостаточно, сначала происходит высыхание верхней части пластин, так как они не контактируют с электролитом, перестают отдавать энергию. Также начинается необратимый процесс сульфатации пластин остатками серной кислоты. Далее, при зарядке АКБ, происходит постепенное испарение дистиллированной воды, а уровень электролита катастрофически понижается. Это происходит до тех пор, пока электролит не достигнет критического состояния и не превратится в концентрированную серную кислоту, которая окончательно выведет аккумулятор со строя.

Перезарядка аккумуляторной батареи

Третьей, весьма распространенной причиной, влияющей на отказ аккумулятора – это его перезаряд, который происходит в двух случаях. Первый – аккумуляторную батарею ставят после цикла зарядки на повторное заряжание; второй – если аккумулятор достаточно старый, то внутреннее сопротивление у него значительно уменьшилось.

Если у вас обслуживаемая батарея, то это приведет к необходимости более часто доливать дистиллированную воду. Перезарядка вызывает более быстрый выход АКБ из строя из-за увеличенной коррозии электродов. В том случае если вы пользуетесь необслуживаемым (герметизированным) аккумулятором, то перезаряд вызовет процесс электролиза дистиллированной воды, она выпарится через специальный клапан обратного давления. Который установлен в АКБ. Повторно залить воду в необслуживаемый аккумулятор невозможно, это приведет к тому, что сразу проявятся выявляются все признаки выхода из строя - высыхание пластин, глубокий разряд батареи, осыпание активной массы пластин, и наконец, полный отказ аккумулятора.

Последней причиной выхода свинцово-кислотного аккумулятора со строя – сульфатация пластин. Сульфатация электродов это естественный процесс, но если АКБ разрядился недавно, то сульфат свинца на пластинах находится в виде геля и при определенных условиях может вернуться в первоначальное состояние – оксид свинца и свинец. В том случае, если батарея в разряженном состоянии будет находится от месяца до 3-х месяцев, то происходит кристаллизация сульфата свинца и обычное устройство для зарядки не сможет полноценно зарядить такую батарею.

Соблюдая рекомендованные производителями правила эксплуатации аккумуляторных батарей, вы в значительной степени продлите жизнь АКБ и будете уверены в его работоспособности.

Источник: https://wybor-battery.com/