Если присмотреться к состоянию электролита аккумуляторной батареи (АКБ) автомобиля, то можно заметить выделение пузырьков газа на поверхности. Если оно достаточно интенсивное, то говорят, что аккумулятор кипит. Это не совсем так, но постоянное кипение должно стать поводом для разбирательств с батареей и её электрическим окружением.
Устройство свинцово-кислотного стартерного аккумулятора
В каждой банке АКБ имеются свинцовые положительные и отрицательные электроды, активная масса из пористого свинца, разделяющие анод и катод сепараторы, а также электролит – раствор серной кислоты в воде. Во время заряда при реакции на катоде восстанавливается свинец, образуются и иные химические вещества, но они не имеют газовой фазы. То есть никакого кипения возникать не должно, что и учтено в конструкции, многие АКБ выполняются необслуживаемыми и герметичными.
Что на самом деле воспринимается как кипение
Иногда считается, что кипит вода, разогреваясь до точки парообразования во время заряда с большим выделением энергии. То есть батарея уже заряжена, а в неё продолжают подавать значительный ток, который уже не может инициировать химические реакции, запасающие энергию в активной зоне электродов. Это может происходить, но чисто теоретически, на самом деле батареи кипят при гораздо меньшей температуре электролита.
Природой кипения является электролиз воды. Её молекулы разлагаются на водород и кислород, которые выходят в виде газов наружу. Это крайне нежелательное явление, поскольку количество воды в растворе сокращается, плотность электролита растёт, концентрированная серная кислота вызывает процессы сульфатации и коррозии электродов. Ресурс АКБ резко сокращается.
Почему кипит аккумулятор
Причин кипения может быть несколько:
Самое распространённое – это увеличенное напряжение при зарядке. В автомобилях аккумуляторы служат в буферном режиме. Это означает, что они непрерывно подключены непосредственно к бортовой сети и полностью от неё зависят. Отдельного устройства, регулирующего процессы обмена энергией нет. А напряжение определяется исключительно генератором, в котором имеется регулятор, но он не всегда правильно настроен или исправен. Батарея берёт зарядку пока может, затем избыток мощности начинает разлагать воду в электролите на опасные газы, которые и выделяются в виде обильного пузырения.
Даже при полностью исправном и правильно настроенном генераторе газовыделение усилится, если батарея не поддерживается в режиме небольшой разряженности. Её «высаживают» почти до нуля, после чего мощный генератор на больших оборотах двигателя задаёт АКБ чрезмерный ток заряда, пусть даже и при адекватном напряжении. Регулировать ток здесь нечем.
Кипение необязательно происходит равномерно по банкам. Одни могут интенсивно кипеть, когда в прочих всё спокойно. Это плохой признак, банки имеют разную степень заряженности, плотность электролита, его уровень или даже короткие замыкания между электродами. Фактически батарея неисправна.
Не исключена ситуация, когда АКБ действительна перегрета. Жаркое лето, долгие поездки, температура в моторном отсеке достигает критической для аккумулятора. Вода реально начинает превращаться в пар, выходящий на поверхность. Очень неприятный режим, чреватый выходом из строя.
Без последствий регулярное кипение электролита не останется.
Последствия кипения аккумулятора
В результате кипения начинает работать сумма нескольких отрицательных факторов:
- снижается уровень электролита, оголяются электроды, наступает их «отравление»;
- повышенная концентрация кислоты усиливает коррозию;
- начинается сульфатация электродов;
- с водяными парами выбрасывается часть кислоты, окисляются и сульфатируются токоотводы и клеммы;
- повышается давление в герметичных банках, деформируется корпус;
- при отсутствии или потере герметичности разрушаются окружающие аккумулятор детали и защитные покрытия;
- возникают повышенные переходные сопротивления и обрывы в электропроводке.
Всё приводит к снижению ёмкости батареи, повышению внутреннего сопротивления, тока раскрутки не хватает для запуска при низких температурах. Батарея потребует замены.
Что делать если кипит аккумулятор
Во время эксплуатации надо контролировать зарядное напряжение, на многих машинах имеется вольтметр на передней панели или выводится индикация с маршрутного компьютера. Повышенное напряжение, особенно летом, так же вредно для АКБ, как и пониженное. Оно не должно выходить за пределы 14 – 14,5 Вольт. При первых признаках кипения, тем более выплёскивания электролита, снижения его уровня или раздутия банок надо проверять зарядные режимы, диагностировать батарею и принимать решение о ремонте цепей генератора или замене АКБ.
Нельзя допускать глубокого разряда. Свинцово-кислотные аккумуляторы плохо его переносят, теряя ёмкость. А если такое случилось, то восстанавливать заряд следует от внешнего источника с ограничениями по току. Он не должен превышать 0,1 от численного значения заявленной ёмкости.
Любой аккумулятор требует ухода, даже если на нём указано, что он относится к необслуживаемым. Внимание необходимо уделять как самой АКБ, так и связанным с ней источниками энергии и потребителями. Процессы заряда и разряда в любом случае сокращают срок службы, но нельзя допускать, чтобы они носили аномальный характер, одним из признаков которого и является интенсивное кипение электролита.