Если аккумулятор кипит при зарядке на последнем её этапе, то не спешите паниковать. Обильное выделение пузырьков в таком случае указывает на то, что батарея зарядилась. А вот когда АКБ кипит при зарядке сразу или спустя всего пару часов — это отклонение от нормы. Причём весьма вредное для ресурса аккумулятора. Поскольку всему есть своя причина, ваша задача — понять, почему электролит быстро закипает и, по возможности, устранить проблему.
Физика и химия кипения АКБ
Но перед тем, как выяснять причину какого-либо процесса, желательно понять его природу. С кипением аккумулятора на самом деле всё просто. У этого явления бывает две стадии. Одна из них практически безвредная, так как считается естественной. Вторая — пагубно сказывается на ресурсе АКБ. А ещё кипящий электролит не имеет абсолютно ничего общего с кипящей водой в чайнике. Рассмотрим эти тезисы немного детальнее.
Естественное кипение аккумулятора — это когда в конце процесса зарядки на поверхность электролита умеренно поднимаются пузырьки газа. Это ни что иное, как водород. Он выделяется в результате электрохимической реакции между кислотой и свинцом под воздействием электрического тока. По большому счёту, ничего страшного в таком кипении нет. Хотя некоторые специалисты утверждают, что заряжать АКБ в идеале надо так, чтобы даже и пузырьков не было.
Последнего легко достичь, если использовать так называемый импульсный режим зарядки. Ток через АКБ пропускается короткими импульсами. Успевает эффективно «усвоиться», не вызывая выделения газа. К сожалению, наличие у вас импульсного зарядного устройства вовсе не означает, что вы заряжаете свою батарею именно так. Импульсный режим реализован правильно лишь в некоторых моделях, стоимость которых начинается от 200 долларов.
Электролизное кипение аккумулятора — это уже вторая стадия. Вредная для АКБ. От естественного процесса отличается по двум признакам. Во-первых, наблюдается не просто выделение пузырьков, а и обильное бурление электролита. Во-вторых, электролиз разлагает воду на водород и кислород, которые в виде взрывоопасной смеси выходят из аккумулятора. Также в самых запущенных случаях может наблюдаться значительный перегрев батареи.
Электролизная реакция в АКБ происходит по нескольким причинам, но всегда означает одно и тоже. А именно — батарея либо не принимает заряд вовсе, либо делает это крайне неэффективно. Кроме того, безвозвратно теряется вода. В результате плотность электролита растёт, что тоже плохо. В довесок ко всему ещё и свинцовые пластины портятся. Вот как раз такое кипение нам не нужно. Его причины и будем искать.
Остался последний факт о кипении аккумулятора, который непременно надо знать. В Интернете часто можно найти высказывания диванных «экспертов», что электролит кипит, так как свинцовые пластины сильно нагреваются. То есть, они работают, как обычный бытовой кипятильник. Это чушь полнейшая. Кипение электролита не имеет ничего общего с кипением воды, нагретой до +100°C. Процессы немного похожи визуально, но физика и химия у них абсолютно разная.
Закипятить электролит в аккумуляторе так, как воду в чайнике, можно. Но для этого нужно выдержать сразу несколько условий. То есть, придётся изрядно постараться. В обычных же адекватных условиях, когда АКБ заряжается под капотом от генератора или стационарно от исправного зарядного устройства — натурального кипячения не будет.
Поскольку мы только что рассмотрели химию, возможно, кому-то будет не хватать формул. Нет проблем.
Это формула нормальной зарядки аккумулятора:
PbSO4 + 2H2O → PbO2 + SO4 + 4H
Происходит такое на отрицательных пластинах АКБ. Для положительных формула другая. Но для нашей темы важна именно эта. По ней наглядно видно, откуда берутся те самые пузырьки водорода (H — это водород). Также обратите внимание, что в результатах реакции нет чистого кислорода. Это значит, что вредный для аккумулятора электролиз не происходит.
Когда же начинается электролиз, вода, которая содержится в электролите, распадается на составляющие — водород и кислород. Первый образуется на отрицательных пластинах, а второй на положительных. По мере их накопления из аккумулятора выходит та самая взрывоопасная смесь. Главная причина, из-за которой начинается электролиз в аккумуляторе — перезаряд.
Признаки закипающего аккумулятора
Если АКБ обслуживаемого типа, то признаки кипения электролита очевидные:
- выделение пузырьков водорода (норма);
- обильное бурление (это уже электролиз);
- скопление капель электролита на корпусе аккумулятора (разбрызгивание).
Все эти признаки хорошо видны, когда батарея заряжается с открытыми пробками. Остаётся только научиться определять кипение, если аккумулятор необслуживаемый. То есть, прямого доступа к отсекам с электролитом нет. В таких случаях можно выявить только вредное кипение, связанное с началом электролиза воды. Вот косвенные признаки этого процесса:
- шипение;
- потёки электролита под штуцером для аварийного сброса давления;
- вздутие корпуса АКБ;
- сильный нагрев;
- в самых запущенных случаях — разрушение аккумулятора.
Соответственно, если в вашем случае наблюдаются какие-либо признаки электролиза, процесс зарядки надо остановить. Далее выясняется причина и, если это возможно, устраняется. Дальше детально описано, где искать проблему, решаема ли она, и если да, то какими путями.
Чем грозит кипячение АКБ
Но для начала вкратце резюмируем, почему, когда аккумулятор кипит при зарядке — это плохо. В целом, если обильное бурление наступает своевременно, то ничего страшного в этом нет. Более того, это один из признаков, указывающий на то, что батарея зарядилась. Если же АКБ кипит при зарядке сразу или в первые часы, то не миновать следующих проблем:
- систематический перезаряд;
- потеря электролита;
- нарушение его плотности (ареометр vs рефрактометр);
- осыпание свинцовых пластин;
- короткое замыкание в отсеках;
- потеря ёмкости;
- снижение силы пускового тока;
- возможное разрушение АКБ.
В конце концов, регулярное кипячение аккумуляторной батареи заканчивается одинаково. Сначала плохо крутит стартер. Позже машина перестаёт вообще заводиться по утрам. Затем идёт покупка нового аккумулятора. Если не выяснить причину кипения, то такой цикл может повторяться у вас чуть ли не каждые пару лет.
Дополнительно не помешает отметить, что электролит за пределами корпуса АКБ — это ещё одна серьёзная проблема. Приводит она к тому, что на клеммах постоянно образуется обильный солевой налёт. А значит — ухудшается электрический контакт со всеми вытекающими последствиями. Это ещё не всё. От кислоты гниют силовые провода, площадка под аккумулятором и даже части кузова автомобиля. В самых запущенных случаях доходит до ослабления конструкции. Об окислении клемм автомобильного аккумулятора есть отдельный материал на Авто без СТО.
Возможные причины кипения электролита
Чаще остальных встречаются 5 причин, почему кипит электролит в аккумуляторе. Две из них кроются в зарядном устройстве. Остальные три — это проблемы с самой батареей. В лучшем случае, неустранимой причиной из этой пятёрки является только одна. Если аккумулятор необслуживаемый (без пробок), то тогда две. Если же электролит кипит у вас не первый месяц, то количество неустранимых причин увеличивается ещё на один пункт. А это означает покупку нового аккумулятора. Без вариантов.
Приступим.
Превышенное напряжение заряда
Напряжение на клеммах аккумулятора во время его зарядки является важнейшим параметром, превышать который нельзя. В конкретных цифрах ситуация выглядит следующим образом. В стандартной 12-вольтовой автомобильной батарее есть 6 отсеков. Они соединены между собой последовательно. Каждый отсек должен заряжаться напряжением не более 2,4 В. Это означает, что весь аккумулятор нельзя заряжать напряжением, превышающим 14,4 В. Если же оно выше — начинается электролиз, а значит, и вредное для ресурса кипение.
Собственно говоря, меньше тоже нельзя. АКБ либо не будет заряжаться вообще, либо не накопит 100%. Такое сплошь и рядом наблюдается на автомобилях, если есть неисправности генератора. Например, в текущей машине автора этого материала напряжение бортовой сети при работающем двигателе составляет 14,1 В. Для полноценного заряда АКБ его мало. Приходится периодически пользоваться зарядным устройством. Ну а в дальнейшем — заменить реле-регулятор.
Теперь об измерении напряжения заряда аккумулятора. Об этом постоянно надо говорить, так как многие измеряют его некорректно. В результате получается заблуждение — автовладелец думает, что напряжение в норме. А оно часто бывает повышенное, из-за чего и кипит аккумулятор. Так вот. Мерить напряжение всегда нужно непосредственно на клеммах АКБ.
То есть, ориентироваться не по встроенному в зарядное вольтметру. Не по тому, что на панели приборов (если есть). И уж точно не по китайскому, вставленному в прикуриватель. Все эти способы измерения напряжения склонны давать погрешность. Возникает она из-за того, что несколько долей вольта теряются на пути от клемм к измерительному прибору. Называется это падением напряжения или потерями.
Поэтому, если аккумулятор кипит при зарядке, в первую очередь, измерьте напряжение прямо на клеммах. Для этого понадобится самый простой мультиметр. Практика показывает, что даже недорогие (двухдолларовые которые) умеют показывать более-менее точно. Ну а если есть проверенный мультиметр, то вообще хорошо.
Важно! В самом начале заряда напряжение может быть значительно ниже, чем указанный эталон 14,4 В. Это нормально. Но не стоит забывать о том, что по мере накопления аккумулятором энергии показатели будут непременно расти. Поэтому напряжение следует контролировать не только после подключения зарядного устройства, но и далее в процессе.
Как устранить эту причину кипения электролита, если она имеет место быть? Просто. На регулируемых зарядных устройствах нужно либо ограничивать это самое напряжение, либо выбрать другие предустановки. Если предусмотрена только регулировка тока, то она тоже может помочь. Снижая ток — уменьшаете напряжение. Если же прибор не имеет никаких регулировок, а напряжение повышенное, использовать его не стоит. Почитайте — как выбрать зарядное устройство — и купите нормальное.
Зарядный ток выше нормы
Напряжение и ток — две тесно взаимосвязанные характеристики. Но в случае кипения аккумулятора во время зарядки важно другое. А именно о сочетаемости зарядного тока и реальной ёмкости АКБ. Слово «реальной» написано не просто так. На этом нужно акцентировать внимание, поскольку в 90% случаев этот нюанс не учитывается.
Дело вот в чём. У любого ненового автомобильного аккумулятора есть «две ёмкости». Первая — написана на его корпусе. Это заявленная номинальная ёмкость. Например, стандартные 65 А*ч. Вторая — это реальная. То есть та, которую имеет батарея на данный момент. Со временем ёмкость неизбежно уменьшается. По ряду причин. Нам сейчас важно запомнить то, что реальных ампер-часов у бывшей в эксплуатации АКБ всегда меньше, чем написано на её корпусе.
Понимать это нужно потому, что от ёмкости батареи зависит рекомендуемый оптимальный зарядный ток. Вернее, его сила, выраженная в амперах. Высчитывается он очень просто, да и многим знакомо. Берётся 10% от ёмкости, и таким током заряжается АКБ. Пример. Для АКБ на 60 А*ч оптимальная сила тока заряда составляет 6 А. И так далее. Превышать этот ток нельзя, так как это очередная возможная причина, почему кипит аккумулятор.
Но самое главное даже не это. Есть же ещё реальная ёмкость, о которой часто забывают автолюбители. В итоге они на протяжении всего срока службы аккумулятора заряжают его током, который соответствует 10 процентам надписи на корпусе. Но надпись не является реальным показателем, поскольку с первого же дня ёмкость батареи уменьшается. Неизбежно. У всех с разной скоростью. Но уменьшается.
Если вы аккуратный автолюбитель, и следите регулярно за уровнем заряда АКБ, то даже у вас она через пару лет после покупки потеряет 10-15% ёмкости. Было, например, 60 А*ч, а стало 45 А*ч. Отсюда следует, что заряжать её током в 6 А уже нельзя. Она будет накапливать заряд неэффективно и, конечно же, быстро закипать. У тех, кто за аккумулятором и его состоянием не следит, цифры бывают гораздо печальнее. А кипение более эпичное и с плохим концом.
Как решить проблему? Есть два варианта. Первый — время от времени измерять реальную ёмкость батареи, и заряжать её соответствующим током. Но для этого нужны специальные приборы. Недешёвые. Второй — уменьшать максимальный ток заряда примерно. По мере увеличения срока службы АКБ. Например, отходила один год — уменьшаем на 1 А. Через два года ещё на ампер. Если же вам повезло, и аккумулятор отслужил лет пять, то его заряжать большим током вообще грех.
Кроме естественного «старения» АКБ не следует также забывать и о том, что многие недорогие модели уже с магазина не имеют заявленной ёмкости. К сожалению, чтобы выявить такую подделку, нужен соответствующий тест. Делают его единицы, что, между прочим, позволяет сразу же вернуть товар по закону «двух недель». Если же вы купили дешёвый аккумулятор, а измерять реальную ёмкость нечем, заряжайте сразу его не максимально допустимым током, а немного уменьшенным. Например, вместо 6-7 А ограничивайте до 5 А. На время зарядки это не сильно повлияет, а вот на ресурсе скажется положительно.
Сульфатация АКБ
Сульфатация аккумулятора — это образование на его пластинах нерастворимого налёта из сульфата свинца. Появляется эта проблема по нескольким причинам. Если вкратце, то это систематический недозаряд и недостаточный уровень электролита. В первом случае образовавшийся во время разряда сульфат не растворяется обратно в кислоте. Со временем его кристаллики становятся больше и твёрже. Если же в АКБ не хватает электролита, то верхняя часть платин вообще работает «на сухую». На таких участках сульфатам попросту не в чём растворяться.
Причём здесь кипение аккумулятора? А при том, что сульфатация является главной причиной резкой потери ёмкости. Она ведь тем выше, чем большая площадь свинца контактирует с электролитом. А когда он обрастает сульфатами, его участие в реакции прекращается. Отсюда и берётся снижение ёмкости. А как уже было сказано выше, при таком раскладе легко превысить зарядный ток, который является одной из главных причин преждевременного закипания электролита.
Как решить проблему? Если сульфатация на ранней стадии, то её можно устранить. Называется этот процесс — десульфатация аккумулятора. Если коротко, то это такой особый режим зарядки, при котором сульфаты частично или полностью разрушаются, освобождая дополнительную площадь свинца. Есть эти режимы в некоторых зарядных устройствах, а также их можно имитировать с помощью обычных зарядников и нагрузки.
В запущенных случаях сульфатация практически непобедима. Не помогает ни замена электролита, ни промывка аккумулятора, ни другие народные методы. Даже супер «умные» зарядные устройства, в основном, не улучшают положение. Соответственно, решается такая проблема двумя путями. Либо заменой аккумулятора, либо, если он ещё «живой», зарядкой небольшими токами.
Нужно понимать, что зарядный ток вы сможете контролировать (ограничивать) только во время зарядки от стационарного зарядного устройства. Под капотом же аккумулятор будет брать ток по максимуму. А это значит, что электролит, скорее всего, регулярно будет кипеть. Поэтому эксплуатировать аккумулятор с явными признаками серьёзной сульфатации не стоит. Лучше сразу заменить. От греха подальше.
Низкий уровень электролита
В свете вышесказанного уже должно быть понятно, что из-за низкого уровня электролита быстрее развивается сульфатация АКБ. Но это не единственная проблема. Когда уровень ниже нормы, часть пластин «оголяется», и во время зарядки не участвует в процессе. Это может означать только одно — батарея на текущий момент имеет уменьшенную ёмкость. А значит, заряжать её стандартным током уже нельзя. Будет непременно закипать раньше времени.
Решение проблемы очевидное, если аккумулятор обслуживаемого типа. Нужно просто регулярно контролировать уровень электролита, и доливать его при необходимости. Что же касается необслуживаемых батарей, коих сейчас развелось очень много, то тут уж ничего не поделаешь. Уровень электролита ни контролировать нельзя, ни доливать. Если батарея долгое время кипятилась, то её только выбросить остаётся.
Автор в курсе, что народные умельцы изощряются, и доливают воду (или электролит) даже в необслуживаемые АКБ. Дурное дело нехитрое. Насверлил отверстий, взял шприц, и заливай, сколько душе угодно. Некоторые заливают таким способом воду и в AGM аккумуляторы, и даже в GEL. Повторять подобные эксперименты — не стоит. В следующий раз дважды подумаете перед тем, как выбирать аккумулятор.
Короткое замыкание в отсеках АКБ
Когда случается короткое замыкание в аккумуляторе, чрезмерное кипение электролита возникает по совокупности нескольких факторов. Но начнём с того, что представляет собой эта причина. Короткое замыкание в АКБ — это когда в одной из ячеек начинают контактировать пластины с разной полярностью. В результате отсек из элемента питания превращается в тупой проводник тока. К слову, проблема может быть одновременно в нескольких ячейках.
Что дальше? Когда хотя бы в одном из отсеков замыкают пластины, из батареи «выпадает» один элемент. Выше было уже сказано, что всего их шесть. Каждый должен заряжаться напряжением не выше 2,4 В. Соединены они последовательно, откуда и берутся те самые идеальные 14,4 В. С «выпадением» одного такого элемента уменьшается и это напряжение. Ровно на 2,4 В. То есть, если мы заряжаем закороченную батарею напряжением 14,4 В, то для неё оно уже слишком большое. Всё. Электролит кипит почти постоянно.
Как понять, что в аккумуляторе есть коротыш? Способов два. Оба не подходят, когда батарея необслуживаемого типа. Если же пробки есть, то первый способ увидеть короткое замыкание — наблюдать за электролитом во время зарядки. Где нет пузырьков водорода, тогда как остальные ячейки уже кипят, там и есть проблема. Второй способ — проверка под нагрузкой. Например, можно прокрутить несколько раз стартер, параллельно глядя на электролит. Как правило, если есть коротыш, под нагрузкой закороченная банка моментально закипает. Так что заглядывать аккуратно!
Что делать? Собственно, аккумулятор с коротким замыканием — это уже мертвец. Поможет здесь только замена.
Да-да. Есть народные способы, как воскресить закоротивший аккумулятор. Но они такие варварские, что здесь о них даже в общих чертах говориться не будет. Если охота потерять время и рискнуть собственным здоровьем — в Интернете полно «инструкций к действию». Но лучше сразу откажитесь от подобных идей. Они опасны и безнадёжны.
Краткие итоги
Если аккумулятор кипит при зарядке в самом её конце — это нормально. Лёгкие пузырьки без бурления в процессе — вообще не проблема. Если же закипает сразу после подключения зарядного устройства, в первые пару часов, или шипит под капотом — это непорядок. Основных причин всего пять: высокое напряжение; слишком большой для конкретной АКБ ток; сульфатация; низкий уровень электролита; коротыш.
ВИДЕО: почему кипит АКБ при зарядке
