Что означает термин саморазряд
Аккумулятор, особенности эксплуатации. часть 2
(Продолжение. Начало см. тут )
А сейчас будет не лишним сказать немного и о саморазряде АКБ. Это очень важное физическое явление, которое необходимо учитывать для того, чтобы эксплуатировать аккумулятор долго и без проблем.
У любой аккумуляторной батарей есть естественная тенденция к саморазряду. Этому явлению масса причин. Например, самозагрузка. АКБ имеет внутреннее сопротивление, которое и является ее нагрузкой, высокие температуры, истощение от потребителей энергии на транспортном средстве и вследствие коротких поездок, которых не достаточно, чтобы перезарядить батарею. Саморазряд продолжается непрерывно.
Отмечу, батареи с добавлением кальция разряжаются значительно медленнее, чем обычные батареи. В помещении аккумулятор с добавлением кальция при температуре около 24 градусов (принятой за стандарт комнатной температуры) разряжается на 1/300 вольта в день. Обычные же батареи с примесью сурьмы разряжаются на 1/100 вольта в день.
Опять-таки, температура и здесь играет важную роль. Каждые 10°С удваивают норму разрядки, таким образом батарея при +34°С разряжается в два раза быстрее, чем при +24°С. Температура в +55°С попросту убивает АКБ, потому производители автомобилей стараются отодвинуть аккумулятор как можно дальше от двигателя: на крыло, ближе к лобовому стеклу, иногда еще и прикрывают специальным чехлом. В резко континентальном климате, когда летом высокая жара, это может стать довольно критичным.
Для проверки плотности и, соответственно, степени зарядки АКБ можно использовать ареометр, которым измеряют удельную массу каждой ячейки. Удельная масса говорит о степени зарядки вообще. Удельная масса приблизительно от 1,265 до 1,280 указывает на полный заряд. Но при этом надо помнить, что при плотности 1,265 батарея хоть считается полностью заряженной, однако процесс сульфатации потихоньку идет. Сульфатация прекратится только при достижении плотности 1.28.
Значения плотности от 1,230 до 1,260 указывает, что батарею нужно зарядить.
Все измерения для точности надо проводить при температуре +24-25°С, поскольку удельная масса аккумулятора изменяется под воздействием температуры.
Некоторые производители добавляют в электролит присадки, уменьшающие наращивание сульфата. Но, в свою очередь, эти присадки изменяют плотность – она будет выше, чем плотность обычными батареями.
Существует довольно простой, но реальный тест необслуживаемых аккумуляторов (который, кстати, рекомендуют сами производители): не заводя автомобиль, включаете ближний свет и измеряете напряжение на клеммах – если оно меньше 11,5 вольта, то однозначно требуется подзарядка.
В странах дальнего «буржуинства», далеких от стойкого советского менталитета, есть железное эмпирическое правило, касающееся аккумуляторов: «Любой дилер или механик, прежде чем передать или вернуть хозяину автомобиль, обязан полностью зарядить батарею, поскольку автовладельцы в своем большинстве игнорируют рекомендации по обслуживанию аккумулятора. При этом, если АКБ нормально зарядится – очень хорошо, если нет, то клиента сразу предупреждается о необходимости замены». Вот так-то.
У нас же, каждый следит за состоянием батареи по мере необходимости или возможности, или не следит вовсе, без всякой заботы со стороны сервисных служб.
Некоторые, наиболее продвинутые, приобретают в магазине зарядное устройство.
Вот только большинство зарядных устройств, представленных на рынке, рассчитаны на зарядку малым током с низким напряжение, а потому они не в силах полностью зарядить батарею, особенно сильно «посаженную».
Глубоко разряженную АКБ с очень высоким внутренним сопротивлением никогда не зарядить от стандартного бытового зарядного устройства (!). Это требует специального зарядного оборудования.
Два самых страшных врага аккумулятора – сульфатация и замораживание – не так страшны, если батарея должным образом заряжена и уровень электролита соответствует норме.
Батарея из магазина в Европе, США и Японии считается заряженной приблизительно на 80%, даже если в сухозаряженную АКБ прямо при покупателе залили электролит. При этом производители рекомендуют дозарядить аккумулятор до установки, запрещая использовать быстрое (больше чем 1/10 от емкости в ампер/часах) зарядное устройство, или установить батарею под капот и совершить длинную поездку, при условии, что зарядная система автомобиля адекватно отрегулирована.
Для обеспечения сохранности производители рекомендуют заряжать батарею каждый месяц, если она хранится при температурах ниже +15°С, и каждые две недели, если выше +15°С.
В целом, подобное обслуживание отбирает не слишком уж много времени и средств, чтоб им пренебрегать. Зато можно быть всегда застрахованным от такого явления, как глубокий разряд аккумулятора, который является следствием пренебрежительного отношения (загрязнение, утечки в проводке автомобиля, применение ущербной, с точки зрения потребления, сигнализации) или несоблюдения условий хранения, или применения неадекватных зарядных устройств, в том числе установленных на автомобиле штатно.
Возьмите за правило регулярно обслуживать аккумуляторную батарею, и тогда срок ее службы – 7-8 лет – будет далеко не предельным.
Саморазряд аккумулятора и что влияет на него влияет.
Во время хранения аккумуляторная батарея, отключенная от разрядной и зарядной цепи, самопроизвольноразряжается и теряетемкость, т.е. ухудшаются ее рабочие характеристики.Такое состояниеназывается саморазрядом.
Онбывает нормальным и повышенным. Нормальный саморазряд аккумуляторавсостоянии покояза 15 днейне должен превышать 10%.
Основной причиной ускоренногосаморазряда является образование «паразитных» токовиз-за загрязнения поверхности батареи. Саморазряд ускоряется при попадании внутрь сторонних примесей, использовании недистиллированной воды. Также саморазряд ускоряется при осыпании активного веществас пластин (при их разрушении).
Навремя саморазрядамогут влиять:
• состав активной массы пластин аккумулятора (чем большев ней сурьмы, тем больше разряд);
• срокэксплуатации (с увеличением срокаработы АКБ саморазрядувеличивается);
• загрязненностьэлектролита вредными примесями (хлор, железо и другие вещества, которые могут находитьсяв водопроводной воде);
• чистотабатареи (если она грязная и мокрая, происходит утечка токана корпусили на технику);
• температура хранения(чем выше температура окружающей среды, тем больше саморазряд, оптимальная t от 0 до +5 град.С ),
• время хранениябез заряда.
Повышенный саморазряд можно определитьпо снижению плотности электролита во время храненияили по утечке тока, определяемой вольтметром.
Дляпредупреждения этого явления необходимо своевременно производить обслуживание батарей при эксплуатации и хранении, содержать её в чистоте,доливать втолько дистиллированнуюили деионизированную воду, хранитьпри температуреот 0 до +5град.С.Вслучае пролива электролита на поверхность,обязательно насухо протирать аккумулятор истенки корпуса.
Если батареядолго не используется (например,на гольф карах,катерах, яхтахаккумуляторы не работают в зимнийпериод, а это около полугода)перед установкой на зиму батареюнужно полностью зарядить. В течение всего зимнего периодажелательноее подзаряжать 1 раз в месяц.
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.
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:
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.
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.
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:
На положительном электроде протекает следующая реакция:
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.
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.
Как уменьшить саморазряд?
В заключение о том, как снизить саморазряд.
Саморазряд у аккумуляторов: Автомобильных, Литий Ионных и Щелочных
Часто автовладельцы не могут завести транспортное средство по причине саморазряда аккумулятора. Этот процесс является естественным и происходит как по внешним, так и по внутренним причинам.
Что такое саморазряд аккумулятора
Выпускаясь с завода производителя АКБ рассчитана на определенную емкость и некоторое количество получаемого электричества. Но в процессе хранения батареи без эксплуатации, начинается растворение отрицательного электрода. Выделяется водород, а АКБ теряет заряд электрического тока.
На положительном, этот процесс происходит за счет растворения оксида металла в серной кислоте. Но здесь он менее выражен.
Разряд аккумуляторной батареи может быть:
На этот процесс влияет также температура, например, на сильном холоде или жаре темп, происходящего внутри батареи растворения электрода, может увеличиваться.
На саморазряд могут оказывать влияние, включенные приборы в прикуриватель, когда в машине никого нет в течении длительного времени, автомобильные часы и т.д.
Чем он опасен и к чему может привести
Любой тип саморазряда приводит к потере емкости, снижению электрического тока при включении зажигания, к ухудшению общих свойств АКБ автомобиля. Это происходит из-за следующих причин, которые появляются в процессе:
Пониженный напряжение не позволит зарядить АКБ. В результате процент заряда заполнится только наполовину. Это очень опасно в холодное время года. Сульфатация пластин в таких условиях происходит быстрее. Еще одной опасностью недозаряженной АКБ является замерзание в сильные морозы, так как плотность сильно понижена.
А также не должно происходить повышенной утечки напряжения. Из-за этого процесса уменьшается емкость, а пластины осыпаются. Автовладелец может определить, что начался процесс осыпания пластин, по темному цвету электролита.
Внимание! Не рекомендуется прикуривать АКБ от нестандартных устройств. В таких случаях возможен взрывы моноблока или деформация пластин.
Какие аккумуляторы подвержены саморазряду
Саморазряду подвержены не только АКБ на авто. Естественный разряд происходит как у обычных батареек на часы или пульты дистанционного управления, так и у щелочных, кислотных, литий-ионных, ni-cd и ni-mh.
Самыми идеальными условиями для хранения считаются «сухой» способ. Батарея не заливается электролитом. Процесса окисления не происходит. А значит шанс купить уже наполовину разряженный АКБ уменьшается.
Важно! При покупке необходимо обращать внимание на дату производства.
У каких аккумуляторов самый низкий уровень саморазряда
Как уже было сказано в прошлом блоке, аккумуляторы без электролита не имеют ограниченного срока хранения. Но сейчас так батареи производители уже не хранят.
Поэтому с самым низким естественным саморазрядом будут АКБ со свинцово-кальциевым сплавом. Они изготавливаются в виде необслуживаемых устройств.
В таких батареях используется только чистая кислота и дистиллированная вода. В электролит производителем добавляются различные ингибиторы. Такие АКБ имеют увеличенный срок службы.
Как замерить уровень саморазряд
При покупке аккумулятора или после долгого хранения необходимо проверить напряжение и емкость. Автовладелец может сделать это следующим способом:
Чтобы измерить силу тока в аккумуляторе автовладельцу нужно будет сделать следующее:
На рабочей АКБ значение будет равно 0,02 – 0,06 Ампера. В этом случае сильного разряда не происходит. Если же аккумулятор где-то пропускает ток, то цифра на дисплее поднимется. Автовладельцу в этом случае нужно будет найти место утечки заряда и ликвидировать.
Для этого необходимо отключить все питающиеся электрическим током от АКБ устройства в машине. Проверить еще раз. Если значение пришло в норму, то батарея – рабочая. Если нет – искать другие причины утечки.
Какой уровень саморазряда является нормой
Саморазряд при нормальных условиях должен составлять 1 процент потери от полной емкости батареи в первые дни. По истечении 60 дней может наступить глубокий разряд батареи. А через сто сорок дней электрический заряд может полностью исчезнуть.
Нормальными условиями хранения считаются:
Если АКБ был в употреблении, то для таких устройств нормой считается 2 процента потери. При совсем плохом аккумуляторе – 4 процента утечки тока за ночь.
Обратите внимание! Если АКБ не используется, то лучше его иногда подзаряжать во избежание полного разряда.
Что делать при уровне саморазряда выше нормы
Чтобы избавиться от признаков саморазряда во время стоянки АКБ на хранении нужно соблюдать следующие правила:
При повышенном уровне саморазряда, чтобы его снизить также применяют описанные выше процедуры. К тому же запрещается эксплуатировать батареи, у которых заряд ниже 75 процентов в холодное время года. А летнее время – ниже 50 процентов.
Если не соблюдать любое из описанных правил, то это приведет к полному разряду аккумуляторной батареи. Запустятся необратимые процессы, после которых восстановить батарею будет невозможно.
Заряжать необходимо малыми токами. Таким образом автовладелец увеличит глубину и степень заряда. Например, если емкость батареи равно 60 ампер в час, то необходим ток в 6 А для зарядки.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.
Причины и способы уменьшения саморазряда аккумулятора автомобиля
Бездействие машины сопровождается потерей ёмкости источника питания. Саморазряд автомобильного аккумулятора представляет собой неизбежное явление, вызванное как внутренними, так и внешними причинами. Скорость процесса бывает разной, причём во многом она зависит от обслуживания. Повлиять на него возможно и рекомендуется это делать для сохранения работоспособности батареи.
Что такое саморазряд и основные факторы его возникновения
Изначально АКБ при производстве рассчитан на определённую ёмкость или максимальное количество получаемого электричества. Когда внешняя цепь разомкнута, то есть прибор не эксплуатируется и находится вне автомобиля, эта характеристика ухудшается. С точки зрения химических реакций саморазряд аккумулятора — это результат растворения свинца положительного электрода с выделением водорода, сопровождающийся потерей электрического заряда. На катоде явление менее выражено и происходит из-за взаимодействия серной кислоты с оксидом металла. Сопровождается последнее выделением кислорода. Причины саморазряда аккумулятора заключены в его собственном устройстве. Это значит, что процесса не избежать. Изменить возможно только его время протекания. Скорость расхода энергии зависит от нескольких условий:
Как лучше хранить аккумулятор?
Содержать источник питания в помещении можно двумя способами. Первый – «сухой». Аккумулятор не заправляется электрохимической жидкостью. Недостаток один – окисление свинца пластин от воздуха и влаги. Происходит это медленнее, чем процессы в залитой раствором АКБ. При таких условиях хранение легче и продлевается срок службы прибора. Предназначен такой метод для обслуживаемых батарей. Второй – «мокрый». В этом случае источник питания, полностью заправленный электролитом, с максимальным напряжением «запаковывают». Благодаря последнему жидкость не испаряется и при этом не работает. Чаще всего так содержатся аккумуляторы с низким саморазрядом или необслуживаемые. Тут есть ряд минусов.
Причины саморазряда аккумулятора автомобиля
Бездействующий АКБ сам теряет ёмкость естественным образом за счёт упомянутых ранее реакций. Существуют ещё три типа самопроизвольного разряда аккумулятора. Во-первых, при эксплуатации происходит загрязнение поверхности прибора. Под влиянием влаги или антифриза этот слой соединяет электроды, становясь проводником токов. Величина последних достаточно мала, но при длительном простаивании даже под слабым воздействием разряжается аккумулятор довольно существенно. Во-вторых, анод и катод со временем изнашиваются. В результате образуется осадок из осыпавшейся с них активной массы. При этом разряжается аккумулятор из-за накапливания этого вещества, которое может замкнуть электроды. Такой процесс является естественным следствием работы батареи, поэтому он неизбежен. В-третьих, причиной саморазряда автомобильного аккумулятора становятся неисправные источники. Наличие внешних потребителей снижает ёмкость, если они запитываются за счёт батареи машины постоянно. Это скорее косвенный фактор. Однако, он способен нанести значительный урон, в зависимости от того, за какое время будет использоваться электроэнергия.
Аккумуляторы с низким естественным саморазрядом
Даже идеальные условия не смогут ничего сделать с естественным уменьшением ёмкости. Минимальная потеря электроэнергии неизменна. Она зависит исключительно от компонентов элементов прибора. Выходом послужат аккумуляторы с низким саморазрядом. Меньшая скорость процессов в них обусловлена использованием токоотводов с невысоким содержанием сурьмы или её заменой на кальций, что наглядно демонстрирует график. 
Допустимый размер саморазряда
Расход электроэнергии должен составлять минимум при отсутствии неблагоприятных факторов и соблюдении правильных условий. Этот показатель зависит от срока эксплуатации прибора, а также от её типа – традиционного или необслуживаемого. Норма достигается при соблюдении температуры окружающей среды в пределах от +5 до +15 ° С и отсутствии влажности. При этом батарея должна быть чистой и заряженной до максимума. Величина падения напряжения будет разной для подержанных и новых батарей. Если АКБ эксплуатировался длительное время, то минимальный саморазряд автомобильного аккумулятора составит от 1 до 1,7%. Точное число зависит от срока службы источника питания. Есть вероятность и более быстрой потери ёмкости у очень старых АКБ. В новых батареях уменьшение не должно превышать 1%. То есть, за две недели оно будет в пределах 10%, а в необслуживаемых приборах – до 2%. При нормальных условиях хранения АКБ традиционного типа, работающий не более трёх лет, полностью потеряет напряжение через 100 или 140 дней. Чтобы обеспечить этот уровень и низкий ток саморазряда надо своевременно обслуживать батарею. Необходимо принимать следующие меры:
Потеря ёмкости уменьшается сведением к минимуму негативных факторов и обслуживанием. Также ток саморазряда зависит от типа батареи. АКБ с малосурьмяными или свинцово-кальциевыми сплавами дольше аналогов сохраняют напряжение в идентичных условиях. В период бездействия одним из самых важных можно считать поддержание напряжения, так как его снижение до нуля ведёт к сокращению срока службы аккумулятора автомобиля.