Батерии през зимата
У нас зимата винаги идва неочаквано. Тази година не направи изключение. Първите доста силни студове съвсем ясно разкриха всички слабости на нашите автомобили. Заедно с неправилно подбраното масло, много собственици на автомобили са развалили зле живота си и батериите. Въпреки това, след като си поехме дъх и се възстановихме след първите студове, постепенно започваме да осъзнаваме, че не всичко е загубено. Освен това, като се има предвид, че поговорката „подготви шейната през лятото“ е за нас ръководство за действие точно обратното, ще се опитаме, макар и със закъснение, но все пак подготвяме батерията си за достойна среща през зимата. Освен това най-силните студове все още предстоят. Къде да започна? Първо и най-важно, нека измерим плътността на електролита във всички консерви, без изключение. Нормата е 1,27-1,28 g/cm3. Далеч ли е от вашата ситуация? Затова изваждаме батерията и я зареждаме. И това е недвусмислено! В никакъв случай не се опитваме да увеличим плътността на електролита чрез добавяне на концентрирана киселина, независимо колко ниска е плътността му. В паметта ми все още има случай с един мой познат, който, след като измери плътността на батерията, дълго време не можеше да повярва на очите си - 1,2 g/cm3. Изглеждаше му невъзможно, че той, опитен шофьор, може да изтощи батерията така. И дълго се втурваше над бучките, търсейки концентрат. Имаше късмет - след няколко дни бягане никога не намери необходимата течност. Това го спаси. Обмисляйки къде другаде да избяга, той въпреки това с големи трудности се съгласи да зареди батерията. И какво - плътността на електролита до края на зареждането се повиши до 1,27 g/cm3. Е, ако той направи своето и все пак долее батерията с електролит с по-висока плътност, това със сигурност би намалило живота на батерията поради по-агресивна среда. Желаният резултат е, че капацитетът на батерията няма да се увеличи.
Целта на автомобилната батерия е ясна за всеки шофьор, който е най-малко запознат с техническите въпроси. С първата си функция - осигуряване на стартиране на двигателя - се сблъскваме всеки ден. Има втора - по-рядко използвана, но не по-малко значима - употреба като авариен източник на захранване в случай на повреда на генератора. Всички налични в момента стартерни батерии за автомобили са оловни киселини. Тяхната работа се основава на принципа на двойното сулфатиране, който е известен от 1858 г. и до днес остава практически непроменен. Както ясно се вижда от формулата, когато батерията се изтощи (стрелка вдясно), активната маса на положителната и отрицателната плочи взаимодейства с електролита (сярна киселина), в резултат на което се образува оловен сулфат, който се отлага върху повърхността на отрицателно заредената плоча и вода. В резултат на това плътността на електролита пада. Когато батерията се зарежда от външен източник, възникват обратни електрохимични процеси (стрелка вляво), което води до възстановяване на чисто олово върху отрицателните електроди и оловен диоксид върху положителните. В същото време плътността на електролита се увеличава. Всяка акумулаторна батерия е тяло - контейнер, разделен на шест изолирани клетки - кутии. . Както знаете от училищния курс по физика, две плочи с различни заряди сами по себе си вече са източник на постоянно напрежение, докато паралелната им връзка увеличава тока. Последователна връзка от шест клетки и дава батерия с напрежение около 12,6-12,8 V. Всяка от плочите, както положителна, така и отрицателна, не е нищо повече от оловна решетка, пълна с активна маса. Активната маса има пореста структура, така че електролитът прониква в най-дълбоките слоеве и покрива по-голям обем. Ролята на активната маса в отрицателните плочи се играе от оловото, в положителните - от оловния диоксид. Теглото на напълнената 55 Ah батерия е около 16,5 кг. Тази цифра се състои от масата на електролита - 5 кг (което съответства на 4,5 литра), масата на оловото и всички негови съединения - 10 кг, както и 1 кг, който се дължи на резервоара и сепараторите.
Основни характеристики на акумулаторните батерии
Средният експлоатационен живот на съвременните батерии, при спазване на правилата за експлоатация - а това е предотвратяването на дълбоки разреждания и презареждания, включително по вина на регулатора на напрежението - е 4-5 години. Дълбокото разреждане е най-вредното за батериите. Осветителните устройства, оставени за една нощ или други консуматори, могат да го изхвърлят до плътност от 1,12 - 1,15 g/cm3, т.е. почти до вода, което води до основната беда на батериите - сулфатиране на оловни плочи. Плочите са покрити с бяло покритие, което постепенно кристализира, след което батерията е почти невъзможна за възстановяване. Оттук и основният извод - необходимо е постоянно да се следи състоянието на батерията, периодично да се измерва нейната плътност. Това е особено вярно през зимата. Трябва да се отбележи, че сулфатирането в определени граници е нормално явление и винаги присъства. (Не забравяйте - принципът на работа на батериите е изграден въз основа на теорията за двойното сулфатиране.) Но с малко разреждане и последващо зареждане батерията лесно се възстановява в първоначалното си състояние. Това е възможно дори когато батерията е дълбоко разредена, но само ако зареждането веднага следва. Ако батерията се разрежда за дълго време, без да й се даде „презареждане“, тогава спад на плътността под критичната стойност неизбежно води до образуването на оловни сулфатни кристали, които при никакви обстоятелства не реагират. Това означава, че необратимият процес на сулфатиране е започнал. Презареждането е не по-малко опасно за батерията. Това се случва, когато регулаторът на напрежението е повреден. В този случай електролитът започва да „кипи“ - настъпва разлагането на водата до кислород и водород и се понижава нивото на електролита. Ето защо е необходимо да се следи напрежението на зареждане. Естествено, това не е трудно, ако на арматурното табло има волтметър. Но какво, ако той не е там? В този случай, зареждащото напрежение също може да бъде оценено съвсем просто. За да направите това, стартирайте и загрейте двигателя, като настроите средната скорост и свържете тестера (в режим на волтметър) между "+" и "земя" на акумулатора. Нормалният режим на зареждане на батерията се осигурява в диапазона от 14 ± 0,5V. Ако напрежението е по-малко, струва си да проверите напрежението на колана, надеждността на контактните връзки на веригите за захранване. Ако това не помогне, неизправността трябва да се търси в регулатора на напрежението. По същия начин обаче повредата пада върху регулатора, ако напрежението надвишава 14,5V. Напоследък широко разпространени са джобните сепаратори - т.нар. сепаратори за пликове. Името им говори само за себе си - в тези пликове са поставени едноименните плочи. Този дизайн увеличава живота на батерията, тъй като активната маса, която се разпада по време на работа, остава в плика, като по този начин предотвратява затварянето на плочите.