Что делать, если происходит кипение аккумулятора при зарядке
Новая аккумуляторная батарея, особенно необслуживаемая, может длительное время работать нормально, позволяя забыть о своём существовании. Но рано или поздно возникает необходимость её подзарядки с помощью зарядного устройства.
Существует немало разновидностей ЗУ, в том числе достаточно интеллектуальных, способных полностью контролировать процесс зарядки. Но даже и в этом случае возможна ситуация, когда электролит закипает, и этот момент автовладельцы воспринимают неоднозначно: одни считают это крайне вредным для АКБ, другие уверены, что кипение электролитической жидкости – процесс естественный и нормальный.
Попробуем разобраться в этом вопросе.
Когда выделение газов при зарядке считается нормой
Чтобы лучше понимать физические процессы, происходящие в автомобильной аккумуляторной батарее, весьма желательно ознакомиться с устройством этого источника питания.
Типичный автомобильный аккумулятор, несмотря на два клеммных вывода, состоит из 6 миниатюрных батарей, соединённых последовательно. Каждая такая батарея состоит из последовательности положительных и отрицательных пластин (обычно их по 8, но это количество может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей АКБ). Пластины изготавливают из свинца – металла, обладающего наилучшими электрохимическими характеристиками при взаимодействии с электролитом. Последний представляет собой раствор серной кислоты в тщательно очищенной от всех возможных примесей воды. Если подключить к батарее внешнюю нагрузку, начинается электрохимическая реакция между положительными свинцовыми пластинами и электролитом, сопровождающаяся движением заряженных частиц в сторону положительно заряженного электрода.
Каждая батарея обладает энергетическим потенциалом в 2.0–2.1 В, а поскольку они соединены последовательно, на полностью заряженном аккумуляторе разность потенциалом между клеммами составляет 12.0–12.6 В.
В разряженной батарее вольтаж падает до 10 В, и этого уже недостаточно для прокручивания стартера. Но при работающем двигателе происходит обратный процесс – зарядка АКБ, в результате чего первоначальная ёмкость источника питания восстанавливается.
Во время зарядки в аккумуляторе происходят противоположные реакции, сопровождающиеся восстановлением свинца на пластинах от сульфатного остатка SO4, который снова становится серной кислотой. Плотность электролита повышается, и когда все соли на пластинах оказываются регенерированными, а внешний ток при этом продолжает поступать, начинается процесс электролиза дистиллированной воды – аккумулятор при зарядке начинает кипеть. Физически это процесс разложения воды на составляющие – водород и кислород. Эти газообразные вещества и образуют поднимающиеся вверх пузырьки, которые мы привыкли классифицировать как кипение.
Из всего сказанного можно сделать вывод, что бурление жидкости свидетельствует о завершении процесса зарядки автомобильного аккумулятора. Вот вам и ответ на вопрос, должен ли кипеть аккумулятор легкового авто во время зарядки.
Если вы восстанавливаете ёмкость АКБ с помощью зарядного устройства, время между началом зарядки и её окончанием будет зависеть от множества факторов:
Это означает, что вряд ли возможно с точностью до часа определить длительность зарядки. Но в любом случае об окончании можно судить по началу выделения пузырьков. Другими словами, если аккумулятор кипит при зарядке – это нормально, поскольку это достоверный признак того, что АКБ полностью восстановила свой заряд. Но следует понимать, что при длительном кипении происходит испарение жидкости, а это процесс нежелательный. Так что если вы обнаружите кипение электролита – понаблюдайте за батареей минут 30–60 и выключайте зарядное устройство.
Если кипение продолжится и после этого – вы перестарались, это свидетельство явного перезаряда источника питания.
Так сколько же времени должен кипеть аккумулятор во время зарядки? Если батарея исправна, то процесс кипения обычно начинается за 120–180 минут до того времени, когда ёмкость батареи восстановится до номинального значения. То есть процесс кипения – это нормально.
Но тут тоже есть свои нюансы. Имеет значение, в каком режиме вы осуществляете зарядку. Если малыми токами – то всё вышесказанное справедливо, восстановление ёмкости происходит медленно, и соответственно между началом появления пузырьков и полной зарядкой проходит достаточно много времени. Другое дело – зарядка высокими токами. В этом случае скорость набора заряда существенно возрастает, выделения газов – тоже, и если вы упустите этот момент, жидкость может выкипеть, оголив пластины, и они начнут разрушаться.
Так что зарядка большими токами, которую иногда практикуют автомобилисты, желая побыстрее зарядить аккумулятор, вредна для батареи, и злоупотреблять ею не стоит.
По понятным причинам точное значение времени кипения мы указать не можем, но верным признаком перезаряда является бурное кипение электролита – вот по нему и следует ориентироваться. Правда, при быстрой зарядке большими токами кипение начнётся раньше насыщения электролита кислотой, поэтому, если вы хотите зарядить батарею полностью, нужно продолжить процесс, снизив ток заряда.
Химические причины кипения раствора кислоты
В процессе зарядки от генератора или ЗУ аккумулятор накапливает энергию, поступающую от источника тока. Если быть точным, то эта энергия тратится на восстановление свинцового покрытия электродов, которые во время разряда вступают в реакцию с кислотой, образуя сульфат свинца.
Во время процесса подзарядки источника питания кислотный остаток регенерируется обратно в кислоту, и плотность электролита растёт. После того как все соли с пластин регенерировались, поступающий ток продолжает воздействовать на электролит, запуская процесс электролиза воды. Она разлагается на молекулярный кислород и водород, в обычных условиях это газы, которые устремляются к поверхности электролита в виде пузырьков. Интенсивность этого процесса со временем нарастает. Со стороны это газовыделение воспринимается как кипение жидкости. В действительности температура электролита при этом составляет порядка 50 градусов.
Благодаря приведенным сведениям становится понятно, почему при зарядке аккумулятора автомашины от зарядного устройства начинает закипать и пузыриться электролит, и насколько этот процесс безопасен.
Кипение как признак неработоспособности аккумулятора
Но не всегда факт газовыделения в растворе серной кислоты следует воспринимать как норму. Мы уже отмечали, что при так называемой «быстрой зарядке» большими токами кипение начинается быстрее, чем жидкость набирает ёмкость.
Но случается и так, что аккумулятор начинает закипать практически сразу после подключения ЗУ. Это очевидное свидетельство того, что батарея не может принимать заряд, то есть её можно считать нерабочей. В подавляющем большинстве случаев восстановить её работоспособность не представляется возможным. Интенсивное кипение, начинающееся сразу после включения зарядного устройства, может наблюдаться не во всех банках, а только в некоторых секциях. Из этого можно сделать вывод, что именно в этих банках пластины уже посыпались настолько, что не могут больше удерживать заряд. Если неисправна даже одна банка, ёмкость батареи падает минимум на 15%, при двух неисправных секциях батарея однозначно становится нерабочей.
Рассмотрим основные причины, из-за которых аккумулятор кипит сразу после начала зарядки:
Кипение в одной банке не всегда является критичным. Возможно, после устранения причины ёмкость секции удастся восстановить, пускай даже не до первоначального уровня – в этом случае вы ещё сможете эксплуатировать АКБ некоторое время.
Самостоятельное устранение проблемы
Итак, аккумулятор закипел в процессе зарядки, что можно и нужно делать? Бурное газовыделение свидетельствует о том, что батарея перестала накапливать энергию. Как свидетельствует практика, кипение переходит в активную стадию, когда АКБ набрал примерно 80% от максимального возможного заряда.
Именно поэтому сразу отключать зарядку не нужно, но и оставлять кипеть аккумулятор рекомендуется максимум на два–три часа. Необходимо сразу после появления газов уменьшить ток заряда вдвое. Если пробки были откручены полностью, их следует неплотно одеть – небольшой щели для выхода паров вполне достаточно, и этим вы снизите вероятность выплёскивания электролита наружу.
Как правило, после уменьшения тока кипение ненадолго прекращается, но затем жидкость снова начинает бурлить. Алгоритм в этом случае остаётся неизменным – двукратное уменьшение тока зарядки. Обычно при такой последовательности зарядку продолжают до тех пор, пока вольтметр или амперметр не укажут на стабильность соответствующих показателей.
Современные ЗУ способны самостоятельно уменьшать силу тока, ориентируясь на показатели вольтажа. На более старых устройствах необходимо следить за этим параметром и регулировать ток заряда самостоятельно.
Если электролит закипает достаточно быстро, первое, что нужно сделать – проверить его уровень. Если он недостаточен, нужно долить жидкость (дистиллированную воду или электролит, в зависимости от плотности раствора) и продолжить зарядку. Это единственный случай, когда вы имеете возможность относительно просто реанимировать батарею.
Когда без обращения в сервис не обойтись
Если аккумулятор закипает быстро, и причина – не в падении уровня электролита, скорее всего, вам не удастся его восстановить. Продолжите заряжать – и газовыделение усилится настолько, что устройство может взорваться.
Это не означает, что АКБ стоит списывать со счетов – многие автосервисы занимаются восстановлением аккумуляторов, особенно обслуживаемых старого образца. Но нужно понимать, что это дорогостоящая услуга, которая не гарантирует, что батарея после такого ремонта прослужит хотя бы год – так что гораздо рациональнее сразу задуматься о приобретении нового источника питания.
Почему на машине кипит аккумулятор и как этого избежать
Автомобильный аккумулятор – устройство довольно чувствительное к характеру эксплуатации и температурному режиму. Небрежная эксплуатация и отсутствие обслуживания АКБ приводит к значительному сокращению срока службы батареи. К примеру, зимой в разряженном аккумуляторе электролит может просто замёрзнуть из-за низкой плотности. В летнее время чаще всего другая напасть. Аккумулятор «кипит». Здесь стоит сразу определиться с понятиями. Под кипением электролита в АКБ понимают процесс гидролиза воды, то есть её разложение на кислород и водород. Причины такого кипения электролита свидетельствуют о неисправностях в бортовой электрической системе машины.
Причины закипания электролита
Причинами того, что на машине кипит аккумулятор, могут быть следующие:
Перезаряд аккумуляторной батареи
Основной причиной избыточного заряда аккумулятора на машине является неисправное реле-регулятор напряжения в бортовой сети. Как известно, напряжение от генератора зависит от текущего числа оборотов двигателя и меняется во времени. Поэтому предусмотрено реле-регулятор, которое стабилизирует напряжение в сети. В идеале напряжение, подаваемое на выводы аккумуляторной батареи, должно быть 12,9─13,4 вольта. На практике у большинства машин это значение находится в диапазоне 14─14,3 вольта. Большие значения – повод провести диагностику.
Если генератор изношен или неисправен, то напряжение будет ниже установленных пределов. Тогда аккумулятор не будет полноценно заряжаться между пусками двигателя. Если напряжение выше установленных пределов, то в АКБ резко активизируется процесс гидролиза воды. Как говорят, аккумулятор на машине кипит.
Неправильная эксплуатация
Часто наблюдается такая ситуация. Владелец автомобиля включает мультимедийную систему, обогрев и другие потребители при заглушённом двигателе. В результате аккумулятор сильно разряжается, а затем при пуске двигателя и движении электролит в АКБ кипит. Это происходит из-за того, что ток от генератора на разряженный аккумулятор подаётся значительно выше, чем на заряженный. Поэтому разряженный аккумулятор следует подзарядить сетевым зарядным устройством током 0,1 от номинальной ёмкости.
Другая ошибка часто бывает при эксплуатации аккумуляторов для грузовых автомобилей. На автобусах, спецтехнике и грузовых автомобилях часто ставят 2 аккумуляторные батареи. Но при этом часто совершают ошибку, устанавливая аккумуляторы с разными значениями ёмкости или сроком эксплуатации. Если они заряжаются общим током, то возникает ситуация, когда одна АКБ ещё не заряжена, а в другой уже перезаряд и аккумулятор кипит.
Короткое замыкание пластин
Причиной того, что АКБ на автомобиле кипит, могут стать и неисправности автомобильного аккумулятора. Бывают ситуации, когда в результате короткого замыкания выходит из строя одна из банок (элементов) аккумулятора.
Тогда общий вольтаж батареи уменьшается на величину напряжения отдельного элемента (2,1 вольта). В результате вместо 12,6 мы имеем 10,4 вольта. В результате напряжение 14 вольт от генератора значительно превышает значение, необходимое для заряда. И электролит в оставшихся банках кипит.
Короткое замыкание может произойти по разным причинам:
Высокая температура
Эта проблема появляется в летнее время года. В жаркий период температура под капотом с разогретым двигателем может доходить до 100 градусов Цельсия. Для АКБ рабочая температура не больше 50 градусов. В результате дистиллированная вода просто испаряется и уровень электролита понижается.
Вернуться к содержанию
Последствия кипения электролита в аккумуляторе
Вредные последствия кипения электролита существуют как для самого аккумулятора, так и для окружающих его узлов под капотом. При электролизе воды или простом её испарении снижается уровень электролита и меняется его концентрация.
Это отражается на работе и характеристиках батареи. В частности, увеличивается сульфатация пластин и снижается ёмкость АКБ.
Если нерегулярно следить за аккумулятором, то уровень электролита может упасть ниже уровня пластин. В таком состоянии эксплуатация крайне не рекомендуется, поскольку резко сокращается его срок службы.
Когда аккумулятор кипит, на поверхность корпуса поднимаются пары электролита. В результате начинается окисление токовыводов. Если электролит находится на крышке, то к нему тут же прилипает грязь, пыль, масло. Образуется токопроводящая плёнка, которая способствует увеличению саморазряда АКБ. То есть, пагубные процессы с аккумулятором растут лавинообразно. А вы потом ломаете голову над тем, почему быстро разряжается аккумулятор на машине.
Что делать, если аккумулятор кипит?
Предпринимать действия нужно в зависимости от того, какой причиной вызвано кипение электролита. Если это перезаряд АКБ на машине, то следует приводить в порядок регулятор напряжения или генератор. За этим придётся обращаться к автомобильному электрику. Регуляторы напряжения бывают механические, электромеханические и электронные. В зависимости от того, какой у вас на машине, специалисты проводят его замену или регулировку.
Поломки генераторов обычно сводятся к выгоранию диодов, износу щёток. В зависимости от поломки и состояния генератора его либо реставрируют, либо заменяют. В ходе эксплуатации стоит периодически проверять напряжение, выдаваемое генератором.
Если неисправность в самом аккумуляторе. Допустим, аккумулятор кипит по причине замыкания в одной из банок. Тогда уже нужно менять АКБ. Если аккумулятор ещё новый, то его можно сдать по гарантии производителя на АКБ. Если гарантийный срок закончен, то, скорее всего, придётся покупать новый. Восстановление автомобильного аккумулятора при замыкании банок крайне затруднительно на современных батареях.
При высокой температуре под капотом и испарении дистиллированной воды в летнее время постарайтесь чаще проверять уровень электролита. Доливайте дистиллированную воду при необходимости.
Почему при зарядке аккумулятора кипит электролит?
Калькулятор расчета тока утечки в автомобиле
Расчет допустимой утечки тока в автомобиле | Онлайн калькулятор
Многим автовладельцам знакомо явление, когда при зарядке аккумулятора кипит электролит. Строго говоря, образование пузырьков газа в растворе кислоты — вовсе не кипение, но обычно его называют именно так. Этот процесс сам по себе не является признаком неисправности АКБ, однако несвоевременное и неравномерное кипение электролита может говорить о неполадках, а чрезмерно интенсивное и длительное газовыделение даже вывести батарею из строя.
О том, что будет, если закипит аккумулятор, что это за процесс, на какие неисправности он указывает и как узнать, что аккумулятор заряжен, по кипению электролита — читайте в нашей статье.
Почему при зарядке кипит электролит?
Для начала разберемся, что происходит при зарядке аккумулятора и из-за чего кипит электролит.
При подаче зарядного тока на электроды образовавшийся ранее при разрядке батареи сульфат свинца (PbSO4) в результате химических реакций восстанавливается до свинца (Pb) и диоксида свинца (PbO2). Одновременно происходит образование серной кислоты, в результате чего растет плотность электролита, заряд и напряжение АКБ. После того как большая часть сульфата превращается в кислоту, диоксид и свинец, а напряжение поляризации превысит определенную отметку, начинается активное выделение водорода и кислорода на электродах.
Почему кипит аккумулятор при зарядке: видео
Именно поднимающиеся на поверхность пузырьки этих газов создают впечатление, что при зарядке вскипает электролит. На самом деле водный раствор соляной кислоты не достигает температуры кипения и в физическом смысле не кипит, газообразование же происходит в результате электролиза воды.
Когда аккумулятор бурлит при зарядке спустя 5—8 часов после подключения зарядного устройства, это говорит о том, что процесс протекает нормально и близится к завершению. Интенсивное образование газов указывает на то, что батарея заряжена на 70—80% и через 2—3 часа ЗУ можно будет отключить.
Если электролит в АКБ начинает кипеть сразу после подключения ЗУ — это признак неисправности батареи. Причины могут быть следующими:
Проверка мультиметром банок аккумулятора на замыкание
Подробнее о симптомах, причинах проблем и способах их решения рассказано в разделе ниже.
“Кипение” электролита характерно в первую очередь для свинцово-кислотных батарей, а должен ли кипеть гелевый аккумулятор? В процессе зарядки гелевой батареи образующиеся в результате химических процессов газы рекомбинируют в воду. К тому же большинство гелевых АКБ являются необслуживаемыми и процесс газообразования визуально наблюдать не получится.
Что делать, если при зарядке аккумулятор закипает
Когда аккумулятор закипает спустя 5 и более часов после начала зарядки, а газообразование идёт равномерно во всех отсеках, достаточно лишь контролировать процесс и своевременно его остановить. Автоматическое зарядное устройство отрегулирует параметры и отключится само. При зарядке в ручном режиме нужно предотвратить чрезмерно интенсивное кипение, уменьшив ток заряда.
Если электролит при зарядке АКБ кипит интенсивно практически сразу или этот процесс наблюдается лишь в отдельных банках — это признак неисправности батареи либо неверного выбранного напряжения или тока заряда. Наиболее распространенные причины и способы устранения нежелательного кипения перечислены в таблице:
| Причина интенсивного закипания АКБ | Почему электролит кипит при зарядке | Что делать, если кипит аккумулятор |
|---|---|---|
| Перезаряд | Чрезмерно высокое напряжение или сила тока, превышено время зарядки. | Снизить напряжение или ток, либо отключить АКБ от ЗУ, если плотность электролита достигла 1.28 г/см³ и держится на этом уровне несколько часов, а напряжение на клеммах без нагрузки 12,7 В. |
| Короткое замыкание | Из-за КЗ пластин в одном или нескольких отсеках происходит перезаряд в остальных. | Отключить аккумулятор от ЗУ, найти причину замыкания, устранить её. Для равномерного восстановления заряда во всех отсеках батарею сначала нужно будет разрядить, например, с помощью автомобильной лампы. |
| Сульфатация и разрушение пластин | Осаждение нерастворимых кристаллов сульфата свинца на пластинах приводит к уменьшению их активной площади. Это, как и разрушение пластин, снижает общую емкость батареи, в результате чего зарядный ток оказывается выше необходимого. | Для десульфатации пластин необходимо осуществлять подзарядку малыми или импульсными токами. Если активные пластины разрушены, поможет лишь замена АКБ. |
| Низкий уровень электролита | Уровень снижается из-за перехода содержащейся в нём воды в газообразное состояние, в результате быстро растёт концентрация серной кислоты и плотность электролита. | Необходимо долить в банку дистиллированную воду и продолжить зарядку. |
Ответы на популярные вопросы
Понимание того, почему при зарядке аккумулятора кипит электролит и как должен проходить этот процесс, позволит выявить неисправности батареи и генератора, выбрать оптимальное значение зарядного тока и своевременно отключить зарядное устройство. Ответы на самые популярные вопросы о кипении АКБ в процессе зарядки вы найдете в таблице.
Должен ли кипеть аккумулятор при зарядке?
Так называемое кипение — на самом деле выход гремучего газа (смеси кислорода и водорода), который образуется в результате электролиза содержащейся в электролите воды. Этот процесс начинается когда плотность электролита близка к максимальной. В исправном АКБ происходит интенсивное газообразование, внешне схожее с кипением, когда процесс зарядки близок к завершению. Исключение составляют лишь гелевые батареи, где этот процесс проходит менее интенсивно и незаметно для наблюдателя, так как в гелевых батареях газы рекомбинируют в воду, поэтому активно во внешнюю среду не выделяются. Если автомобильный аккумулятор «закипел» ранее чем через 5 часов спустя зарядки либо лишь в нескольких банках это говорит о его неисправности.
Почему аккумулятор начал сразу кипеть при подключении зарядки?
Преждевременное газообразование свидетельствует о нарушении электрохимических процессов в результате превышения тока зарядки. Это может произойти как по внешним причинам (неправильно выбраны параметры заряда, неисправно ЗУ или генератор), так и вследствие механических повреждений внутри АКБ, падения уровня электролита или уменьшения активной площади пластин.
Что нужно предпринять, если в процессе подзарядки кипение наблюдается не во всех банках?
Отсутствие газообразования в отдельной секции указывает на то, что в ней не происходит преобразование сульфата свинца в серную кислоту. Это означает, что напряжение в этой секции не достигнет необходимого значения около 2,1В, а общее напряжение АКБ будет пропорционально ниже и использовать его в автомобиле не получится.
Следует найти и устранить причину, из-за которой плотность электролита в отдельных секциях не растёт. В случае разрушения пластин восстановить батарею можно только путем их замены со вскрытием корпуса. Но так как это нецелесообразно, то аккумулятор подлежит утилизации. Если замыкание вызвано попаданием постороннего предмета, его можно попробовать извлечь с помощью пинцета или промывки секции.
Как проверить банку, которая не берет заряд?
Если даже после многочасовой зарядки плотность электролита остается низкой, значит секция не принимает заряд из-за замыкания, разрушения или сульфатации пластин. В этом случае АКБ будет либо сразу кипеть, либо образование газа не произойдет вовсе.
Нужно проверить уровень, прозрачность и плотность электролита. Уровень электролита должен достигать специальной отметки на корпусе и полностью покрывать пластины. Признаком разрушения пластин является сильное помутнение электролита. Налет сульфата на пластине можно увидеть визуально. Короткое замыкание определяется с помощью нагрузочной вилки — при её подключении напряжение АКБ будет ниже 9 В, а электролит в закороченной банке начнёт кипеть.
Почему не заряженный аккумулятор не кипит?
Газообразование начинается только после достижении определенного уровня заряда.
Электролиз воды под воздействием зарядного тока начнется только после того, как практически весь сульфат свинца будет преобразован в серную кислоту, свинец и диоксид свинца. До этого момента газы выделяются неактивно и визуально процесс почти незаметен.
Как долго должен кипеть АКБ в процессе подзарядки?
Продолжать зарядку нужно не больше трех часов после начала интенсивного закипания.
Продолжительное кипение приводит к перезаряду, уменьшению уровня электролита, повреждению пластин и деформации корпуса из-за перегрева.
Почему АКБ кипит на машине?
Закипание электролита в АКБ под капотом автомобиля происходит если неисправен аккумулятор или превышено напряжение заряда от генератора.
При исправном генераторе и реле-регуляторе напряжение на клеммах АКБ при запущенном двигателе обычно не превышает в 14,8 В (более высокое напряжение возможно на моделях, оснащенных кальциевыми батареями), а ток автоматически снижается по мере увеличения заряда, и не достигает значения, при котором начинается интенсивное выделение газов. Когда напряжение превышено в течение длительного времени, это приводит к переразряду и кипению.
Если аккумулятор кипит при езде, но напряжение в бортсети в пределах нормы, это указывает на неисправности самой батареи — КЗ, разрушение, сульфатацию пластин, низкий уровень электролита.
Почему при зарядке не закипает электролит?
Батарея ещё не достигла необходимого уровня заряда либо аккумулятор неисправен.
Исправный аккумулятор начнет активно кипеть, когда уровень заряда достигнет 80%. Обычно на это требуется не менее 5 часов.
Отсутствие газообразования в отдельных секциях является признаком разрушения, короткого замыкания или сильной сульфатации пластин. Если же бурления нет ни в одной из секций, — проверьте плотность электролита в каждой по отдельности и замерьте напряжение на клеммах АКБ, а на выходе с зарядного устройства проверьте силу тока, возможно, аккумулятор не заряжался вовсе.