Почему окисляется аккумулятор: Почему окисляются клеммы аккумулятора и как это исправить

Содержание

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиля и что делать

Автомобильные аккумуляторы эксплуатируются в довольно жестких условиях, связанными с большими перепадами температур, вибрацией, воздействием агрессивных сред и другими неблагоприятными факторами. В связи с этим, у них часто возникают различные неполадки и проблемы. Одной из часто возникающих у автомобильных АКБ проблем, является окисление их контактных клемм.

Причины окисления клемм аккумулятора

Проблемы, связанные с плохим контактом, являются наиболее частой причиной поломки любого электрооборудования. Появление окислов на контактах батареи вредит электрооборудованию автомобиля и может свидетельствовать о наличии проблем в аккумуляторной батарее.

окислившийся аккумулятор

Небольшой окисел на металлических поверхностях неизбежно появляется в результате взаимодействия их поверхности с кислородом воздуха и другими реагентами. Поэтому, даже очень качественный электрический контакт со временем ухудшается из-за природных процессов окисления. Кроме того, если контакты сделаны из разных металлов, между ними возникает гальваническая разность потенциалов, также приводящая к преждевременному окислению поверхности.

При появлении дополнительных агрессивных факторов или неправильной фиксации клемм, очень быстро могут возникать нарушения проводимости и окислы контактных площадок.

Чрезмерное окисление клемм автомобильных аккумуляторов, как правило, происходит по четырем причинам:

  • агрессивное воздействие при утечках паров электролита из корпуса поврежденной батареи (электрохимическая коррозия) – такой окисел имеет белый цвет;
  • плохой контакт в месте соединения клемм АКБ с проводниками автомобиля из-за слабой затяжки, повышенной влажности в моторном отсеке и попадания грязи в незафиксированный зазор, что приводит к искрению и подгоранию места контакта, приводящее к почернению;
  • влажность в моторном отсеке окисляет медь, содержащуюся в клемме – из-за этого появляется зеленоватый налет и ржавчина;
  • контакт АКБ сделан из свинца, а проводник электропроводки авто из другого металла (меди или латуни), что приводит к химической реакции между ними – цвет окисла может быть зеленоватым.

Окислы, появляющиеся по этим причинам, могут появляться на обоих электродах АКБ. Из-за небольших конструктивных отличий этих контактов, частота их появления на каждом электроде немного различается.

Почему окисляется плюсовая клемма на аккумуляторе

Положительная клемма у большинства автомобилей закрыта пластмассовой крышкой, что способствует накоплению под ней конденсата. При плохой герметичности аккумулятора от воздействия высоких температур во время работы двигателя, а также при его сильном перезаряде происходит утечка паров электролита. Частицы кислоты из этих паров со временем концентрируются под изоляционной крышкой в районе плюсовой клеммы и приводят к ее окислению.

Плюсовая

В то же время, благодаря тому, что плюсовой электрод закрыт крышкой, в место соединения попадает меньше внешних загрязнений, что уменьшает вероятность появления плохого контакта, искрения и связанного с этим почернения.

Таким образом, на плюсовой вероятно появление белого окисла, связанного с утечкой паров электролита больше.

Почему окисляется минусовая клемма аккумулятора

Отрицательная клемма аккумулятора более подвержена внешним воздействиям, потому что она не имеет защитной крышки. Из-за этого на ней меньше конденсируются кислотные пары электролита, но попадает больше пыли и грязи. Все это приводит к более быстрому ухудшению электрического контакта катода АКБ с проводкой, возникновению небольших искровых разрядов при пусках двигателя, которые в конечном итоге приводят к выгоранию и почернению поверхности контакта.

Эти проблемы чаще всего появляются при соединении батареи с изначально загрязненными контактами и при слабой их затяжке.

Минусовая

К чему может привести окисление клемм

Со временем сопротивление в месте окисленных контактов становиться настолько большим, что на нем теряется большая часть тока аккумуляторной батареи, а стартер не может крутиться. В связи с этим будет невозможно осуществить запуск двигателя автомобиля.

Металл окисленных клемм становиться выщербленным, площадь контактной поверхности уменьшиться, что ухудшит проводимость даже после их очистки и будет способствовать более быстрому появлению окислов при дальнейшей эксплуатации. Поэтому нужно регулярно проводить визуальный осмотр клемм аккумулятора и осуществлять профилактические мероприятия, связанные с устранением плохих контактов и налета путем их очистки, а также смазкой клемм для их защиты от окисления.

Если белесый кислотный налет появляется вследствие нарушения целостности корпуса АКБ, то необходимо провести ее замену. Это связано с тем, что трещины в корпусе батареи от вибраций и толчков при эксплуатации автомобиля со временем будут только увеличиваться, что приведет к попаданию кислотного электролита в моторный отсек с вытекающими отсюда плачевными последствиями.

Появление зеленого налета на контактах может свидетельствовать о повышенной влажности в месте стоянки авто, что может привести к коррозии других его металлических частей.

Как определить признаки окисления клемм

Окисление контактов АКБ можно определить как с помощью визуального осмотра, так и по косвенным признакам, связанным с уменьшением пускового тока на стартере автомобиля и уменьшением яркости световых приборов.

Налит окиси

Визуальный осмотр связан с поиском микротрещин, расшатанности электродов, следов утечки электролита, наличия грязи на вентиляционных отверстиях. При уверенности в полном заряде батареи, но слабом проворачивании двигателя стартером причиной может быть плохой контакт с батареей.

Для того, чтобы определить, является ли белесый налет кислотным, нужно и, пользуясь защитными перчатками, промыть контакты и корпус АКБ слабым раствором соды (до 10%) в теплой воде, а затем вытереть его насухо. При попадании щелочного раствора на кислоту будет происходить реакция, сопровождающаяся шипением и выделением тепла.

Как очистить клеммы аккумулятора

Почистить окисленные клеммы можно механическим способом – с помощью грубого влажного материала, небольшой металлической щеточки или ножа. Это нужно делать, сняв батарею с авто. Кроме очистки, необходимо убрать грязь с поверхности АКБ и ее технологических вентиляционных отверстий, так как она может препятствовать отводу газов и негативно влияет на металлическую поверхность клемм. После этого производится установка батареи в моторный отсек и затяжка клемм в соответствии с усилием, рекомендованным изготовителем.

Чтобы избавиться от проблем связанных с окислением клемм, желательно после затяжки смазывать их силиконовой смазкой или специальным защитным спреем для уменьшения влияния внешней среды. Можно использовать и другие смазки, но они собирают на себя грязь. Если после очистки какая-то из клемм снова начала окисляться, то необходимо проверить исправность корпуса аккумулятора.

причины окисления клемм — Авто-Мото24.ру

Практически каждый автолюбитель слышал или лично сталкивался с таким понятием как окисление клемм аккумулятора. Суть этого явления заключается в химическом процессе, который вызывает характерный налет и затрудняет нормальную работу АКБ. В этой статье мы поговорим о причинах и последствиях этого неприятного процесса, а также дадим несколько ценных советов.Практически каждый автолюбитель слышал или лично сталкивался с таким понятием как окисление клемм аккумулятора. Суть этого явления заключается в химическом процессе, который вызывает характерный налет и затрудняет нормальную работу АКБ. В этой статье мы поговорим о причинах и последствиях этого неприятного процесса, а также дадим несколько ценных советов.

Окисление клемм

Итак, окисление аккумулятора и его клемм это процесс, который рано или поздно наступает в любой батарее автомобиля. Чаще всего это происходит в холодную и влажную погоду, которая способствует распространению и увеличению интенсивности химической реакции на поверхности контактов. Вы спросите, а чем же сулит такое состояние АКБ? Результатом окисления является полный или частичный отказ автомобиля. Он попросту перестанет заводиться, и вы не сможете продолжить эксплуатацию авто.

Для того, чтобы избавиться от налёта на клеммах аккумулятора достаточно провести чистку специальной щеткой, а также смазать контакты антиокислительной смазкой. Однако порой этого будет недостаточно, потому что корень проблемы может скрываться совсем в другом месте.

Причины окисления контактов аккумулятора:

1. Частой и легко-исправимой причиной является слабый контакт между клеммой и электродом АКБ. Автолюбители очень часто просто надевают кольцо клеммы на аккумулятор и начинают эксплуатацию авто, даже не подумав, что нужно провести соответствующий затяг болтами. В этом случае вам всего лишь нужно снять клемму и почистить её щеткой, после чего надеть и качественно затянуть. Старайтесь не прибегать к избыточным усилиям, чтобы не сорвать резьбу.

2. Распространённой причиной окисления аккумулятора является утечка или вытекание электролита – кислоты, которая находится внутри АКБ. Обладая определенными свойствами, она попадает на металл клеммы и возбуждает химическую реакцию, следствием которой и бывает характерный налёт белого цвета. Если такое происходит, то необходимо задуматься над заменой батареи, потому что нарушена её герметичность. Новый аккум. сводит на нет различные утечки электролита.

ВАЖНО: последствиями окислительных процессов в аккумуляторе является затруднительный пуск двигателя, вследствие слабого контакта между клеммой и электродом. Площадь контакта значительно уменьшается, а также повышается сопротивление, что не дает нормально перетекать току в электросистеме автомобиля.

Вывод

Если вы столкнулись с тем, что авто не заводится и слабо светятся индикаторы на приборах, в первую очередь проверьте качество контактов на АКБ, а также своевременно проводите техническое обслуживание вашего железного коня.

минусовая, плюсовая, чем смазать клеммы аккумулятора авто

Чтобы избежать такой проблемы, следует периодически просматривать контакты, а при необходимости – чистить. Однако, просто очистка клемм не всегда решает проблему, поэтому лучше искать основную причину окисления.

Причины окисления клемм аккумулятора

Если у вас возникла такая проблема, в первую очередь следует найти причину, почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиля. Причин может быть несколько:

  1. Выработка ресурса аккумулятора, когда стержни уплотнителей уже рассохлись.
  2. Утечка залитого электролита. Причина, которая встречается наиболее часто. Поскольку электролит – это кислота и ее попадание на контакты сопряжено с реакцией, в результате которой происходит процесс окисления.
  3. Электролит, имеющий недопустимые показания плотности. Во избежание таких ситуаций, при его замене нужно использовать только готовый состав. Самостоятельно вымерять составляющие до установленных пропорций не рекомендуется.
  4. Затяжка клеммы. Неплотное крепление электрода на клемму дает плохой контакт, вызывая реакцию. Данную ситуацию можно исправить, почистив электрод и клемму. Все установить на места и хорошо затянуть, однако не стоит переусердствовать, поскольку есть вероятность сорвать крепеж.

Опытные водители не раз сталкивались с данной проблемой, поэтому они могут легко объяснить, почему окисляется плюсовая либо минусовая клемма АКБ.

Чаще всего окисляется минусовая клемма аккумулятора. Основной причиной окислов является износ аккумулятора. В его корпусе начинают появляться микротрещины, из которых активно сочится электролит, пары которого превращаются в окислы.

В данном случае отрицательную клемму нужно периодически чистить до блеска, хотя большинство водителей убирают только окислы, не трогая свинец. Это неправильно, поскольку если контакты откручиваются, то они должны подлежать обработке самым тщательным образом.

Почему окисляется плюсовая клемма на аккумуляторе? Тут всего лишь два ответа:

  1. Систематический перезаряд аккумулятора, вследствие которого электролит перегревается и начинает испаряться.
  2. Где-то произошло нарушение герметичности корпуса АКБ, что требует оперативного вмешательства в ситуацию, поскольку кислота со временем может даже проесть корпус.

Окисления клемм АКБ – симптомы и признаки

Одним из наиболее явных и распространенных признаков окисления клемм является тусклый, не яркий свет фар, габаритных огней, стоп-сигналов, поворотников при полной зарядке АКБ. Также возможно окисление клеммы в случае, если при необходимости завести автомобиль и стартер с первого раза не «схватывает» или очень тяжело прокручивает коленвал, как будто аккумулятор разряжен, хотя в действительности это не так.

Как и чем очистить клеммы АКБ 

Белый налет на клеммах аккумуляторной батареи представляет собой окислившийся свинец, который для взаимодействия электрода и контакта нужно стереть. Поскольку эти элементы цепи являются металлическими поверхностями, их интенсивно зачищают, не боясь повредить и не соблюдая особые правила.

Существует много способов, как очистить клеммы аккумулятора. Быстро и эффективно убрать белый налет можно как химическими реактивами, имеющимися в торговой сети, так и подручными средствами. Наиболее эффективными и доступными являются следующие методы:

  • Наждачная бумага. Перед зачисткой клемм и электрода следует выключить двигатель и убрать ключ из замка зажигания. Чтобы данный процесс не занимал много времени, для этих целей лучше применять наждачную бумагу с самым крупным размером зерна. Этот способ достаточно простой, а наждачная бумага отлично стирает следы окисления и есть практически у каждого. Необходимо зачистить электрод и клемму до блестящего состояния.
  • Чтобы удалить с клемм остатки въевшейся кислоты можно использовать содовый раствор. Если кислота контактировала с металлом, в процессе обработки клемм появятся небольшие пузырьки. Соотношение соды и воды: 1 ст. ложка на стакан. После промывки таким раствором нужно удалить с клемм остатки соды, для этого их достаточно протереть влажной салфеткой.
  • Бензин. Менее удобный метод зачистки электрода и клемм от окисления. Бензин хорошо и быстро разъедает окислы, однако существует вероятность его попадания на резиновые или пластмассовые компоненты, что может негативно сказаться на их прочности. В случае если вы решили таким способом зачищать клеммы, необходимо смочите бензином тряпку и аккуратно натирать клеммы до полного удаления следов окислений.

Важно! Для очистки клемм и электрических контактов крайне нежелательно применять WD-средства. Помимо масла, они содержат агрессивные токопроводящие чистящие средства неизвестного для покупателя состава. Также нельзя использовать ацетон, поскольку он разъедает даже металлы.

Эффективные методы защиты клемм аккумулятора

1) Литол, солидол. Для защиты клемм от агрессивного воздействия в качестве основных материалов издавна использовались твердые смазки – солидол или литол, которые являются токонепроводящие. В результате процессов расширения контактов, под температурным воздействием данные смазки проникают в межконтактную зону, а со временем практически во все полости контактной зоны.

Более того, в процессе естественного износа, а также при существенных перепадах температур технические характеристики солидола и литола меняются – они затвердевают. Если вы решили применять литол или солидол рекомендуется: при проведении работ по чистке контакта два раза в год, необходима полная замена смазки (удаление старой, нанесение новой).

2) Силиконовая смазка. Идеально подходит для проведения обработки клемм и электрических соединений. Однако при ее покупке необходимо обратить внимание, чтобы в составе отсутствовали токопроводящие присадки (как правило, производители об этом предупреждают).

Такая смазка не только задерживает воздействие агрессивной среды, но и отталкивает ее. Обработка клемм АКБ происходит исключительно в комплексном применении с другими профилактическими материалами. Ее наносит на чистую обработанную поверхность, после чего приступают к соединению деталей.

У данной смазки есть один недостаток, значимый для обработки клемм аккумулятора – текучесть. Силиконовая смазка со временем покидает контакт и при ее использовании необходимо регулярно производить впрыскивание.

3) Специальные средства. Сейчас в продаже представлено множество средств, предназначенных специально для обработки клемм АКБ. На их тюбиках имеются подробные инструкции по применению. Бесспорно, такие средства лучше, чем использование солидола или других сомнительных веществ. В их основе находится защитная масляная среда и, как правило, это вазелиновое масло. Чем смазать клеммы аккумулятора, чтобы не окислялись – выбор за автовладельцем. Все средства и вышеперечисленные способы одинаково хороши, остается только выбрать наиболее приемлемый.

Обслуживание АКБ 

Чтобы окисление клемм аккумулятора не стало причиной внезапной остановки транспортного средства, следует регулярно проводить следующие работы:

  • внешний осмотр поверхности и контактов аккумуляторной батареи один раз в месяц;
  • при обнаружении на клеммах следов окисления немедленно произвести проверку герметичности аккумуляторной батареи;
  • в теплое время года, в обслуживаемых аккумуляторах один раз в месяц производить контроль уровня электролита;
  • раз в 3-4 месяца (летом и зимой чаще) протирать поверхность АКБ сухой ветошью;
  • перед началом зимнего сезона обязательно проверить состояние клемм (насколько они нагреваются в процессе запуска мотора «на холодную»), даже если присутствует незначительное нагревание, следует выполнить проверку контактов и произвести их дополнительную обработку.

Следует помнить, что в холодное время года одной из распространенных причин отказа запуска двигателя являются проблемы, связанные с аккумуляторной батареей. Нередко эта причина заключается именно в окислении клемм аккумулятора. Защита клемм аккумулятора от окисления – важный процесс, поэтому регулярный контроль и профилактические меры помогут избежать подобной ситуации.

Чем смазать клеммы аккумулятора чтобы не окислялись

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиля

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиляАккумуляторные батареи автомобильной техники в процессе эксплуатации подвержены воздействию различных отрицательных факторов, в результате чего на клеммах появляется налет. Многие владельцы авто задаются вопросом почему окисляется контакт на источнике питания.

Почему происходит окисление клемм аккумулятора

Плохое соединение наконечника провода и вывода источника питания приводит к перебоям в работе бортового оборудования и проблемам при запуске двигателя автомобиля. Появление пленки оксидов на выводах указывает на неисправность в источнике питания. Даже хороший контакт с течением времени окисляется, в результате взаимодействия металлических поверхностей с кислородом, а также причиной может стать применение различных металлов в контактной группе.

Окисление клеммы

Окисление клеммы

Если клемма батареи окислилась значит тому должны быть причины. Рассмотрим распространенные из них:

  1. Пары испаряющегося электролита пагубно влияют на состояние поверхности клемм аккумулятора. При взаимодействии с кислородом пары кислоты приобретают белый цвет.
  2. Плохая коммутация контактов во влажной среде может привести к появлению окисления в микрозазорах между наконечником на проводе и выводом источника питания. В результате проскакивания искр клемма покрывается черным нагаром.
  3. В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи при условии повышенной влажности медь, которая содержится в составе клеммы покрывается зеленоватым налетом и следами коррозии.
  4. При использовании в коммутации различных металлов происходит химическое взаимодействие этих материалов и наконечники батареи могут покрываться пленкой с зеленым оттенком.

Интересно знать! На различных выводах источника питания проявление окисления происходит по-разному, связано это с различием в конструктивном исполнении.

Из-за чего окисляется плюсовая клемма на аккумуляторе

В большинстве случаев положительный вывод батареи закрыт крышкой, в результате чего под ней может образовываться конденсат. При нарушении целостности корпуса и утечке паров электролита под воздействием повышенных температур, под крышкой клеммы происходит накопление частиц кислоты, что приводит к окислению.

Тем не менее закрытие положительных клемм крышками уберегает от попадания грязи и появления искрения на контактах, в результате чего может произойти короткое замыкание и источник питания выйдет из строя. На таких наконечниках в большинстве случаев наблюдают белый налет.

Белый налет на клеммах

Белый налет на клеммах

Почему окисляется минусовая клемма аккумулятора

Защита клемм аккумулятора с отрицательным зарядом не производится, благодаря этому накопление паров при утечке и конденсирование влаги не происходит. Однако повышается вероятность попадания грязи и мусора на поверхность металлического контакта. С течением времени при пусках могут проскакивать искры, что приводит к щерблению клеммы и ее последующем почернении.

Щербление клеммы

Щербление клеммы

Контакт теряется, внутренняя емкость источника питания постепенно снижается и в итоге приводит к выходу из строя батареи.

К чему приводит появление окислов на клеммах

Постепенно в местах, где проявилось окисление возрастает поверхностное сопротивление на контактных группах. В результате этого накопленный заряд аккумулятора теряет большую свою часть, чтобы его преодолеть. Запуск двигателя автомобиля при этом становится практически невозможным, так силы тока не хватит для того, чтобы провернуть стартер.

Материал на контактах батареи покрывается щерблением, при этом площадь коммутации снижается, что приводит к значительному понижению проводимости металла. В результате такого явления клеммы в дальнейшем периодически будут покрываться налетом даже после чистки.

Важно! Необходимо постоянно проводить визуальный осмотр и профилактическую очистку клемм на аккумуляторе для лучшего контакта.

При появлении белого налета от испарений электролита в результате проявления микротрещин в корпусе, сам источник питания в таком случае необходимо заменить. Разрушение корпуса происходит в процессе неправильной эксплуатации аккумулятора, при тряске и толчках. Попадание электролита на детали и механизмы при его утечке приведет повреждениям некоторых узлов автомобиля.

Если при визуальном осмотре наблюдается налет зеленоватого оттенка, значит аккумуляторная батарея применяется в условиях среды с повышенной влажностью. Высокий уровень влажности может привести к проявлению коррозии металлических частей и поверхностей.

По каким признакам определить, что началось окисление клемм

Появление оксидной пленки и белого налета на контактной группе аккумуляторной батареи можно определить визуально, а также при помощи косвенных причин. К таковым следует отнести снижение яркости световых приборов, а также падение значения максимального пускового тока при запуске автомобильной техники.

При визуальном осмотре необходимо контролировать появление микротрещин, расшатавшихся выводов, а также следов утечки электролита и проявление загрязнений на отверстиях для вентиляции. Если заряд АКБ полностью восстановлен, но при запуске происходит значительное падение тока, причину нужно искать в  плохом контакте клеммы и вывода батареи.

Чтобы определить является ли белый налет признаком утечки паров электролита необходимо снять батарею с техники. В последствии контактную группу протирают слабым раствором соды с водой. При взаимодействии с щелочью белый налет на клеммах аккумулятора растворяется с выделением газа и тепла.

Очистка клемм аккумулятора

Почистить от окисления клеммы возможно механическим способом, для этого необходимо применить грубую ткань, смоченную водой, щетку с металлическим волосом, а также обыкновенным ножом. Перед тем как зачистить следует снять АКБ с автомобильной техники, чтобы не повредить и не испачкать другие механизмы, а также для удобства. После манипуляций с клеммами рекомендуется удалить всю грязь и мусор с поверхности источника питания. Проводят чистку отверстий для вентиляции, преграждение свободного выхода излишних газов может пагубно влиять на аккумуляторные клеммы.

Механическая чистка

Механическая чистка

На помощь автомобилистам может прийти механический очиститель клемм аккумулятора, он способен удалить незначительные проявления оксидных пленок на контактах. После того, как произведена чистка источник питания устанавливается на свое место, контактную группу необходимо надежно закрепить на выводах батареи. Для того, чтобы в дальнейшем клемма не окислилась рекомендуется смазать ее смазкой.

Обработать контакты можно и обыкновенным литолом, но в результате такая смазка лишь соберет грязь, что в дальнейшем может привести к неисправности источника питания.

Совет! Если после очистки снова происходит окисление одной из клемм необходимо проверить состояние корпуса батареи.  

Виды средств для смазки клемм

Перед применением различных средств необходимо знать, какими полезными свойствами должны они обладать:

  • защита от воздействия кислоты;
  • защита от действия влажной среды;
  • диэлектрические свойства;
  • повышенная вязкость, сохранение этого свойства при повышении температуры;
  • расширенный диапазон рабочих температур.

У многих автолюбителей возникает вопрос, а чем смазать клеммы аккумулятора, чтобы они не окислялись. Существует несколько видов средств, которые в процессе их применения защищают от окисления.

Смазки для клемм

Смазки для клемм

Силиконовые смазки

Обладает высокими влагоотталкивающими свойствами, при широком диапазоне рабочих температур. Единственным недостатком производители указывают повышенную текучесть.

Тефлоновые средства

Имеют высокую проникаемость при нанесении на клеммы, однако такую способность можно принять и за недостаток. Изготавливаются на основе силиконовых компонентов.

Масляные смазки

Данные средства производят как на синтетической, так и на минеральной основе. Применяемые специальные присадки обеспечивают улучшенную защиту поверхностей от проявления окисления. Среди наиболее распространенных средств следует отметить:

  • солидол;
  • вазелин;
  • LIQUI MOLY KUPFER-SPRAY.

Консистентные смазывающие средства

Отличительной чертой такой смазки является использование специальных загустителей в составе. За основу берут минеральные масла.

Смазки с применением меди

Надежно защищает клеммы от действия агрессивных средств, высоких температур и динамических нагрузок. Имеет повышенную вязкость.

Восковые средства

Обладают герметичностью, высокими защитными свойствами при пробое и не допускают появление блуждающих разрядов. Максимально долго удерживаются на клеммах.

«Дедовский способ»

При данном способе на клемму надевается пропитанная маслом прокладка из войлока. Перед использованием такого метода необходимо почистить контакты от окислов при помощи наждачной бумаги.

 

При возникновении плохого контакта на аккумуляторе первоначальной причиной может стать оксидная пленка на клеммах. Правильный алгоритм очистки и профилактические осмотры могут продлить срок службы любого источника питания.

Почему окисляются клеммы аккумулятора? | Центр-АКБ

Многие владельцы автомобилей сталкиваются с проблемами окисления клемм аккумулятора.

Это приводит к тому, что аккумуляторная батарея не получает необходимого заряда, что впоследствии накладывается на эффективность запуска двигателя и работу дополнительного оборудования, установленного в автомобиле.

В чем причина окисления клемм аккумулятора? И как этого можно избежать?

Признаком окисления клемм аккумулятора является белый налет, который можно обнаружить невооруженным взглядом.

Окисление клемм может произойти совершенно с любым аккумулятором. Например, по одним и тем же причинам может выйти из строя как аккумулятор Тюмень Премиум или Bosch, так и Аком, Varta и любая другая батарея.

Это может произойти по нескольким причинам:

  • замыкание ячеек аккумулятора;
  • оседание электролита;
  • недостаточная плотность электролита;
  • неисправности в работе электросети автомобиля;
  • повышенная влажность в подкапотном пространстве. 

Неисправности в работе электросети автомобиля приводят к тому, что контакты клеммы и контакты аккумулятора недостаточно соприкасаются. Это обстоятельство влияет как на образование налета на клеммах, так и на недостаточность заряда батареи.

Одной из главных причин окисления клемм аккумулятора является протекание электролита или наличие небольших механических повреждений на корпусе батареи. Это приводит к тому, что испарение электролита оседает на клеммах в виде конденсата, который и образует белый налет и препятствует стабильной и корректной работе аккумулятора.

Повышенная влажность также может спровоцировать образование белого налета на клеммах аккумуляторной батареи, поэтому в сезон дождей или в период межсезонья необходимо чаще ухаживать за состоянием аккумуляторных клемм.

Для того, чтобы не допустить окисления клемм аккумулятора, необходимо:

  1. Контролировать состояние работы электросети автомобиля;
  2. Не допускать механических повреждений корпуса батареи;
  3. Очищать и своевременно ухаживать за клеммами аккумулятора. 

Если не удается очистить налет специальными средствами, то в таком случае рекомендуется заменить саму клемму на новую.

Узнать, сколько стоит аккумулятор, подобрать необходимую модель для своего автомобиля, купить клеммы, провода и другие комплектующие вы сможете в сети специализированных магазинов “Центр-АКБ”.

Адреса магазинов:

  • Нижний Новгород, ул. Березовская, д. 96А
  • Нижний Новгород, ул. Деловая, д. 7к5
  • Нижний Новгород, проспект Кирова, 12
  • Нижний Новгород, ул. Русская улица, 5

причины и способы решения проблемы

Почему окисляются клеммы аккумулятораИногда на аккумуляторных клеммах появляется беловатый налет, что доставляет множество проблем не только начинающим автомобилистам, но и бывалым водителям. Поэтому важно знать, почему окисляются клеммы аккумулятора и как решить эту проблему своими руками в домашних условиях. Это позволит сэкономить на покупке нового прибора, продлив жизнь старому.

Основные причины

Профессиональные автомобилисты тоже сталкиваются с проблемой окисления контактов АКБ. Причины окисления клемм аккумулятора может объяснить не только компетентный химик, но и эксперт автомобильного сервиса. Итак, к самым распространенным факторам, провоцирующим окисление, относятся:

  1. Окисление клемм аккумулятора причиныПопадание электролитной смеси на поверхность контакта. Это происходит из-за плохо закрученной крышки одной из банок или разболтавшихся стержней.
  2. Выработка ресурса АКБ, когда в стержнях усыхают уплотнители.
  3. Слишком высокая или низкая плотность электролита. Чтобы предотвратить проблемы, АКБ нужно время от времени обслуживать с помощью готовой электролитной смеси, на не разбавлять кислоту своими руками.
  4. Замыкание в аккумуляторных банках или протечка электролитного раствора из-за повреждения конструкции аккумулятора.

Способ восстановления АКБ и устранения следов окисления с клемм зависит от того, почему окисляются клеммы аккумулятора. Для постановки «диагноза» нужно знать о некоторых правилах.

Выявление проблемы

Окисление аккумуляторных контактов можно определить по ряду признаков. К ним относятся следующие:

  1. Стартер срабатывает не сразу или очень трудно проворачивает коленчатый вал. Самое главное — сразу же приступить к починке, иначе автомобильная электросистема может отказать.
  2. Потускнение бортовых огней и фар тоже можно быть следствием окисления аккумуляторных клемм.

Окисляются клеммы аккумулятора что делать

Думая о том, что делать, если клеммы аккумулятора окисляются, нужно запомнить, что решать проблему нужно как можно скорее. Если этим пренебречь, то АКБ автомобиля придет в негодность, и придется тратиться на новое устройство.

Чистка аккумуляторных клемм

Рекомендации по профилактике окисления аккумуляторных контактовДаже в школах учат тому, что причиной окисления является воздействие щелочной среды. Поэтому избавиться от проблем можно с помощью обыкновенной пищевой соды, вернее, щелочной смеси на содовой основе. Резинку, которая прикрывает клемму, спасти не удастся, так как ее эластичность уже невозможно восстановить. Ее можно срезать с помощью острого лезвия или ножа.

Для прочистки клемм АКБ лучше вытащить из автомобиля. Элементы нужно поместить в смесь из соды и воды. Для усиления эффекта можно обработать поверхность мелкозернистой наждачкой или заостренным лезвием. Делать это необходимо максимально аккуратно, чтобы не повредить изоляцию кабеля.

Заниматься такой работой нужно в резиновых перчатках, чтобы защитить кожный покров от попадания агрессивных веществ. Также желательно надевать защитные очки. Чистить снятый АКБ нужно, поместив его в поддон или на коврик из резины. При этом следует проверить состав и уровень электролитного раствора. Затем батарею нужно поставить на прежнее место, зажать клеммы и нанести на них автожир или другую специальную смазку.

Меры профилактики

Любую проблему проще предотвратить, нежели потом долго с ней бороться. Аналогично дела обстоят и с окислением аккумуляторных контактов. Опытные автомобилисты иногда пользуются проверенными народными средствами, которые позволяют предотвратить окисление клемм аккумуляторной батареи. Из самых известных можно выделить следующие средства:

  1. Почему у автомобильного аккумулятора окисляются клеммы, самые распространенные причины и характерные "симптомы"Войлок и моторное масло. Эта «дедовская» методика очень распространена среди автовладельцев, потому что она проверена на практике не одним поколением. Для защиты контактов от окисления войлочное колечко нужно хорошенько пропитать машинным маслом. В результате получается маслянистая прокладка, с помощью которой можно избежать испарения электролитной смеси и, соответственно, ее попадание на контакты АКБ.
  2. Вместо масла можно применять и другие жидкости, к примеру, технический вазелин или солидол. Если есть сомнения в их эффективности, то лучше приобрести специальный препарат для защиты контактов аккумуляторной батареи от беловатого налета и окисления.
  3. Шайбы из фетра — прекрасная замена войлока. Принцип их использования будет точно таким, как и в случае с войлочными кольцами.

Воспользовавшись этими нехитрыми приемами, можно избежать окисления аккумуляторных клемм и сохранить АКБ в хорошем и исправном состоянии на очень долгое время. При появлении подобной проблемы ремонт должен быть выполнен незамедлительно, в противном случае ситуация лишь усугубится, и аккумулятор придется утилизировать.

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиля и чем их смазать

Ошибочно считать, что АКБ в машине нужна, чтобы включать музыку, когда двигатель не заведён, и генератор не обеспечивает подачу питания к потребителям.

Окисленная клемма АКБ

Задача аккумулятора как раз и заключается в том, чтобы обеспечивать запуск силового агрегата. Некоторые не видят в этом ничего сложного. А вы спросите у своего отца или дедушки, какого было проворачивать вручную с помощью кривого ключа коленвал, чтобы завести мотор. Именно эту функцию фактически и выполняет АКБ.

Переоценить значимость аккумулятора сложно. Потому предъявляются повышенные требования к его выбору, эксплуатации и обслуживанию. Порой случается так, что на клеммах появляются следы окислительных процессов. Кто-то не придаёт этому никакого значения, другие же стараются быстро найти и устранить причину.

В чём опасность окисления

АКБ является расходным материалом. Да, срок службы может составлять минимум 3-4 года, а некоторые способны выполнять свои обязанности и все 6-8 лет. Но со временем ресурс батарей заканчивается по естественным причинам.

Значительное сокращение срока службы может быть вызвано несколькими факторами:

  • окисление клемм;
  • механические повреждения;
  • разгерметизация и подтекание электролита;
  • сульфатация;
  • повышенный саморазряд.

Окисление является полноценной патологией, причём чаще всего этот процесс затрагивает именно недорогие АКБ необслуживаемого типа.

Окисление проявляется в виде белесого налёта, который появляется на клеммах.

Основная угроза заключается в том, что между проводами и клеммами нарушается контакт. Последствия для аккумулятора могут быть разными. Сильно окисленные клеммы способствуют недозаряду, получаемому при работающем генераторе. Он пытается подавать питание и заряжать батарею, но АКБ в полной мере принять его не может.

Ещё окисленные контакты приводят к тому, что даже при условии полного заряда некоторые потребители могут не получать питание. Обычно это проявляется в виде снижения интенсивности свечения фар, поворотников и прочей оптики на машине.

Если вы заметили, что коленвал проворачивается с большим трудом либо двигатель запускается не так легко, как раньше, стоит заглянуть под капот и проверить наличие на клеммах окислов.

Почему появляется налёт

Чтобы не допустить подобных явлений, важно понимать причины, из-за которых окисляются клеммы автомобильного аккумулятора.

Окислительные процессы практически неизбежны для любых деталей, выполненных из металла, если на них не предусмотрено никакой защиты или специальных протекторных покрытий.

Сюда смело можно относить контактную группу аккумуляторов для машин.

Окисление клеммы автомобильного аккумулятора

Есть несколько причин, из-за которых плюсовая и минусовая клемма со временем сильно окисляются, что может привести к различным неисправностям аккумулятора и всего автомобиля.

  1. Электролит. На выводных клеммах оказываются частицы электролита, то есть смеси серной кислоты и дистиллированной воды. Чаще всего причина утечки банальная. Это недостаточно плотно закрученные пробки, применяемые на обслуживаемых аккумуляторах. Но нельзя исключать наличие ослабших стержней либо возникновение микротрещин.
  2. Физический износ. Всё же окисление справедливо можно считать естественным процессом. Поэтому это скорее дело времени, даже когда никаких других факторов нет. Если АКБ старая и эксплуатируется давно, налёт обязательно появится. Потому лучшим решением станет замена батареи.
  3. Изменение плотности электролита. Батареи важно своевременно и правильно обслуживать. Суть заключается в возобновлении заряда, а также в доливке электролита или просто дистиллированной воды. Но многие сами разводят кислоту с водой, часто не соблюдают пропорции, не выдерживают рекомендаций производителя. В итоге электролит, залитый в банки, не соответствует требованиям. Это может проявиться в виде появления налёта.
  4. Нарушение контакта. Речь идёт о контакте между зажимом проводов и клеммами. Окисление возникает, поскольку на контактную группу воздействуют водяные и электролитные пары. Постепенно из-за прохождения тока по поверхности анода последний разрушается. Появляются микротрещины, и там накапливаются окислы, со временем расширяя географию своего присутствия.

Если проблема в сроке службы, с естественным износом уже ничего сделать не получится. Придётся просто утилизировать старую АКБ, и на её место купить новую.

В чём разница между окислением плюса и минуса

У автомобилистов возникают разные вопросы. Некоторых интересует, почему окисляется именно минусовая клемма их аккумулятора. Ведь с плюсовой всё нормально.

Другим же важнее знать, из-за чего окисляются плюсовые клеммы на аккумуляторах, поскольку с минусами ничего такого порой и не происходит.

В действительности разницы между окислениями на той или иной клемме как таковой нет. Ведь два контакта, пусть и разнополярные, изготавливаются на основе одного материала. Кислоте всё равно, какой у клеммы потенциал. Он может быть как положительным, так и отрицательным.

Окисление обычно возникает из-за того, что нарушается герметичность штыря, являющегося контактом. И жидкость попадает на поверхность.

Единственным исключением можно считать нарушение плотности контакта между проводом и клеммой. Тогда будет в большей степени страдать именно минус.

Как очистить клеммы

Поскольку окисления появились, оставлять их нельзя. Нужно как-то удалить.

Поэтому далее необходимо понять, как очистить загрязнённые клеммы аккумулятора, если они окислились и чем эту процедуру лучше выполнять.

Занимаясь чисткой контактов, следует избегать их замыкания. Иначе можно получить сильный удар током.

Закономерно спросить, чем лучше проводить устранение следов окислов на поверхностях аккумулятора. Обычно окисление клемм удаляют тем средством, которое является противником кислоты. Это щёлочь.

В бытовых условиях проще всего очистить клеммы автомобильного аккумулятора от следов окисления обычной пищевой содой.

Очистка клемм на автомобильном аккумуляторе

Если вы решили убрать окислы своими руками, тогда очистка должна проводиться со строгим соблюдением инструкций. Неправильное устранение окислений может повлечь за собой дополнительные неприятности.

Поэтапно процедура выглядит так:

  • заглушите двигатель;
  • ослабьте крепление минуса и снимите провод с зажимом;
  • точно так же сделайте с плюсом;
  • извлекайте АКБ из автомобиля;
  • внимательно осмотрите корпус на наличие трещин и повреждений;
  • если есть трещины, батарея идёт под замену;
  • осмотрите все провода;
  • приготовьте раствор из 2 чайных ложек соды и 200 мл тёплой воды;
  • надеться резиновые перчатки;
  • вооружитесь зубной щёткой;
  • смочите щётку в растворе;
  • аккуратными движениями, начиная с верха, очищайте окислы;
  • удалив налёт, чистой ветошью, смоченной в обычной воде, протрите клеммы и поверхности около них;
  • вытрите всё насухо;
  • очистите кабели тем же способом;
  • просушите всё;
  • верните батарею на место;
  • нанесите на клеммы смазку;
  • подключите плюс, а затем минус.

На этом процедура очистки завершена.

Только в самом крайнем случае, если этот метод не помогает, вместо содового раствора можно применять мелкозернистую наждачку.

На практике абразивные материалы, как и острые предметы, для очистки от окислов клемм лучше не использовать.

Защита от окислений

В завершении будет полезно узнать, чем можно смазать клеммы аккумулятора, чтобы они не окислялись слишком интенсивно.

Применяемые меры и методы можно разделить на несколько категорий, в зависимости от причин окисления.

  • Разгерметизация. Возникает из-за низкого качества АКБ, либо при частом и неправильном демонтаже. Чтобы выполнить устранение разгерметизации, лучше всего воспользоваться эпоксидным клеем и мягкой прокладкой на основе войлочной или фетровой ткани.
  • Смазка контактов. На вопрос о том, что делать, если у аккумулятора активно окисляется минусовая или плюсовая клемма, ответ есть. Нужно устранить причину, после чего обработать поверхности смазкой. Такая защита позволит предотвратить скорое появление окислов. Что же касается того, чем обработать или помазать клеммы, то тут есть несколько вариантов. Дабы снизить процесс окисления, рекомендуется намазать клеммы литолом, солидолом, Спецсмазкой 1710, автожиром. При этом литол вообще применять не советуют, поскольку он высыхает, теряет свои свойства и способствует активному налипанию грязи. Такая обработка даёт временный результат. Чтобы защита клемм работала эффективно, сначала надеваются клеммы и зажимы и только после этого наносится диэлектрический смазочный материал.
  • Разболтавшиеся выводы. Очень важно обеспечить недопущение возможного разбалтывания выводов вашего аккумулятора. Для этого старайтесь не прикладывать большие усилия при демонтаже проводов, использовать ключи, не перетягивать болты при обратной установке.
  • Длительная стоянка. Чтобы защитить клеммы от аккумулятора на период, когда машина будет долго не эксплуатироваться, минус лучше отключить. Это мера по предотвращению окисления. Если стоянка продлится более месяца, тогда снимайте обе клеммы сразу.
  • Исключить выкипание электролита. Это происходит из-за повреждения АКБ, при перезаряде и из-за сильного нагрева корпуса. Если электролит выкипает из-за проблем внутри самого аккумулятора, может помочь замена электролита. Бывают и проблемы со стороны реле-регулятора.
  • Периодическая мойка. Своевременная и правильная мойка аккумулятора также хорошо защищает от окислительных процессов. Делать это нужно раствором из тёплой воды и пищевой соды, предварительно сняв батарею. Смешивать соду и воду следует в пропорциях 1 к 10. Сильно концентрированное средство может лишь навредить. Далее не забудьте нанести на клеммы одну из защитных смазок.

Окисление является распространённым и часто естественным явлением для автомобильных аккумуляторов.

Но одно дело, когда окисления появляются на батареях после 5-6 лет службы, и совсем другое, если АКБ не проработала ещё и года, а окислительные процессы уже протекают. Нужно выяснить причину, устранить её, смыть окислы и обработать клеммы диэлектрической смазкой.

Глава 20 — Введение в Bio & Chem

Два типа химических реакций

  • 2 Основные типы химических реакций — кислотно-основные реакции и реакции окисления-восстановления
  • Кислотно-основные реакции включают перенос протонов от одного реагента к Еще
  • Реакции окисления-восстановления включают перенос одного или нескольких электронов от одного реагента к другому.

Кислоты и основания

  • Кислота происходит от латинского Acidus , что означает «кислый»
  • Кислоты необходимы для химическая промышленность
  • Основы характеризуются горьким вкусом и скользким ощущением
  • Основы сами по себе не скользкие
  • ^ Превращают кожные масла в скользкие растворы мыла
  • Основания широко используются в промышленности
  • Часто называют растворы, содержащие основания щелочной (термин, производный от арабского al-qali (пепел) )
  • Кислота — это любое химическое вещество, которое отдает ион водорода, H +
  • Основание — это любое химическое вещество, которое принимает ион водорода
  • Кислота — это химическое вещество, которое передает протон
  • Основание — это химическое вещество, которое принимает протон
  • Гидроний Ион — молекула воды с дополнительным протоном
  • Важным аспектом определения кислотно-основного является то, что в нем используется поведение для определения вещества как кислоты или основания
  • Продукты кислотно-основной реакции могут вести себя как кислоты или как основания
  • Ион аммония может отдавать ион водорода обратно иону гидроксида для преобразования аммиака и воды
  • Соль — общий термин, означающий любое ионное соединение, образованное в результате реакции между кислотой и основанием
  • Коррозионный химикат обладает способностью к разрушает материал или стирает его поверхность
  • Реакция нейтрализации — реакция между кислотой и основанием
  • Не все реакции нейтрализации приводят к образованию воды

Относительная сила кислот и оснований

  • Чем сильнее кислота, тем легче она отдает ионы водорода
  • Сильнее основание — оно легче принимает ионы водорода
  • Сильные кислоты и основания, как правило, генерируют больше ионов, чем слабые кислоты или оснований
  • Раствор сильной кислоты (или сильного основания) является лучшим проводником электричества, чем раствор слабой кислоты (или основания) той же концентрации
  • Слабые кислоты и слабые основания имеют небольшую тенденцию отдавать или принимать ионы гидроксония

Кислые, основные и нейтральные растворы

  • Молекула воды отдает ион водорода соседней молекуле воды
  • ^ в

,

Тестирование аккумуляторов и безопасность — Battery University

Как обеспечить целостность и летную годность на местах

Во время внешнего предполетного осмотра перед взлетом пилот замечает густой белый дым, клубящийся из грузового отсека Боинга 737, и объявляет «Первомай». Прибывшие аварийные бригады обнаружили 28 батарей в проверенном транспортном ящике, 6–8 из которых сгорели. В сообщении говорилось, что короткое замыкание в батарее привело к возгоранию после того, как пассажир заявил, что в транспортировочном ящике нет батареек.Согласно законам о гражданской авиации, пассажиры, не декларирующие опасные грузы, подвергаются наказанию в виде тюремного заключения на срок до 7 лет. Доставка литиевых батарей регулируется Законом о транспортировке опасных грузов .

СМИ быстро сообщают о литий-ионных событиях, и на то есть веские причины. Самолету Samsung Note 7 запретили полеты из-за потенциальной опасности возгорания; Загораются электронные сигареты, отозвали электрические ховерборды, а в 2006 году поломка одной из 200 000 вызвала отзыв почти шести миллионов литий-ионных упаковок.Кроме того, заземление Boeing 787 Dreamliner в 2012/2013 годах произошло из-за вышедшего из строя литий-ионного аккумулятора. Эти несчастные случаи произошли после того, как рассматриваемые батареи прошли строгие испытания UN 38.3, стандарта, отвечающего за транспортировку литиевых батарей в рамках Организации Объединенных Наций и департамента транспортной организации.
ООН 38.3 Перевозка опасных грузов регулируется ООН

Литий-ионный аккумулятор
безопасен, но с миллионами промышленных и бытовых приложений отказы случаются.Соприкосновение микроскопических металлических частиц с другими частями аккумуляторной батареи вызвало отзыв Sony. Производители аккумуляторов стремятся свести к минимуму присутствие таких частиц; однако методы сборки затрудняют удаление такой пыли. Современные ячейки с ультратонкими сепараторами 21 мкм (21 тысячная миллиметра) более восприимчивы к загрязнениям, чем старые конструкции с более тяжелым сепаратором и более низким ампер-часом (Ач). В то время как классические 1350 мАч в ячейке 18650 могут выдержать проникновение гвоздя; Сегодняшние энергоемкие 3400 мАч превращаются в фейерверк при выполнении того же теста.18650 — это стандартизированный литий-ионный аккумулятор, представленный в начале 1990-х годов, диаметром 18 мм и длиной 65 мм.

Есть два типа отказа батареи. Один из них — это один из 10 миллионов инцидентов, связанных с производственным дефектом, который в большинстве случаев приводит к отзыву. Второй — это редкое случайное событие, подобное попаданию метеорита. Причины таких сбоев трудно найти, поскольку поврежденная клетка не может быть восстановлена. Возможные причины: зарядка при температуре ниже точки замерзания, сильный нагрев, чрезмерная вибрация и / или повторяющиеся тяжелые нагрузки.Просто поговорите с любителем, гонщиком на ховерборде или оператором дрона; они знакомы с этими стрессами.

Большинство отказов батарей, ведущих к разрушению, начинаются с легкого короткого замыкания, которое остается незамеченным. Батарея работает нормально, и пользователь не знает о предстоящей поломке. Это отличается от дефектной конструкции, на которой видны следы напряжения перед падением. Структурные аномалии хорошо задокументированы, а порог отказа известен. В этом отношении аккумулятор ведет себя скорее как черный ящик со своим собственным разумом.Такие организации, как NRTL, ANSI, UL, IEEE, начинают изучать приложения для аккумуляторов и предписывают правильное использование. Тяжелый грузовик получит двигатель с длительным сроком службы, а не форсированный двигатель от спортивного автомобиля такой же мощности.

Отказ аккумулятора также вызван прогибом электрода или аномальными сварными точками, как это было в случае со смартфоном Samsung Note 7. Быстрая зарядка при низких температурах способствует образованию дендритов, так же как и хранение литий-ионных аккумуляторов при напряжении ниже 1,5 В на элемент более недели.Эти напряжения могут привести к повышенному саморазряду и короткому замыканию из-за образования тепловых точек, ослабляющих сепаратор.

Во время разгона литий-ионных аккумуляторов температура быстро повышается до 500 ° C (932 ° F), после чего элемент загорается или взрывается. Это известно как «истечение пламени; «Быстрая разборка» — предпочтительный термин в аккумуляторной промышленности. Выхлопные газы — это углекислый газ и окись углерода, а также газы, образующиеся при испарении электролита.


Цепи защиты

Поскольку батареи могут выделять большие энергии, необходим предохранительный механизм, предотвращающий повреждение в случае короткого замыкания.Самым простым устройством является предохранитель, который открывается при большом токе. Некоторые предохранители постоянно открываются и выводят аккумулятор из строя; другие более снисходительны и сброшены. Положительный тепловой коэффициент (PTC) — это устройство с возможностью перенастройки, которое создает высокое сопротивление при избыточном токе и возвращается в нормальное состояние.

Дополнительные уровни защиты — это твердотельные переключатели, которые отключают аккумулятор, когда показания тока или напряжения превышают установленный порог. Текущие ограничения устанавливаются в соответствии с рейтингом Ач ячейки; ограничения по напряжению срабатывают при превышении 4.3 В на элемент при зарядке и 2,2 В на элемент при разряде литий-ионного элемента. (Могут применяться другие настройки.) Некоторые ячейки отключаются, если температура поднимается до 90 ° C и / или давление превышает установленный предел. Все переключающие устройства имеют остаточное сопротивление, которое вызывает небольшое увеличение общего сопротивления батареи и уменьшение максимального тока.

Схема защиты защищает батарею от внешних воздействий, но она неэффективна для остановки внутреннего теплового разгона, когда он происходит. Подобно ядерному расплаву, батарея питается собственной энергией, однако плавящие сепараторы, встроенные в некоторые передовые элементы, препятствующие потоку ионов при высокой температуре, замедляют процесс.Батареи, отозванные в 2006 году, а также основная судовая батарея в Boeing 787 и батареи в других инцидентах соответствовали всем нормативным требованиям безопасности, но вышли из строя при нормальном использовании и с соответствующими схемами защиты.

.

От чего умирает литий-ионный аккумулятор? — Батарейный университет

Узнайте, что стоит за процессом старения литий-ионных аккумуляторов.

Конечная цель максимизации плотности энергии литий-ионных аккумуляторов сместилась в 2006 году, когда литий-ионные аккумуляторы неожиданно разобрали в потребительских товарах и отозвали миллионы упаковок. Безопасность привлекла внимание, и батареи стали безопаснее. С появлением электромобилей долговечность выходит на первый план, и эксперты начали изучать, почему батареи выходят из строя.

В то время как трехлетний срок службы батареи при 500 циклах является приемлемым для ноутбуков и мобильных телефонов, требуемый 8-летний срок службы батареи электромобиля на первый взгляд кажется долгим. Тем не менее, покупателя электромобиля по-прежнему вздрагивает, когда он узнает, что запасной аккумулятор стоит дешевле компактного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Если бы срок службы батареи можно было продлить, скажем, до 20 лет, тогда вождение электромобиля было бы оправдано, даже если первоначальные инвестиции высоки.

Производители электромобилей выбирают аккумуляторные системы, которые оптимизированы для долговечности, а не для высокой удельной энергии.Эти батареи обычно больше и тяжелее, чем те, которые используются в потребительских товарах.

Батареи, выбранные для электрического силового агрегата, проходят тщательные испытания на срок службы, и Nissan выбрал литий-ионный аккумулятор на основе марганца для Leaf EV из-за высоких характеристик. Чтобы побить время, протокол испытаний требовал быстрой зарядки на 1,5 ° C (менее 1 часа) и разрядки на 2,5 ° C (20 минут) при температуре 60 ° C (140 ° F). Ожидается, что в этих тяжелых условиях аккумулятор для тяжелых условий эксплуатации потеряет 10 процентов после 500 циклов, что соответствует 1–2 годам эксплуатации.Это имитирует вождение электромобиля через жару библейского ада, оставляя следы резины от агрессивного вождения, и при этом выходит с батареей, которая может похвастаться 90-процентной емкостью.

Несмотря на тщательный отбор и всесторонние испытания, владельцы Nissan Leaf осознали, что после 1-2 лет владения имело место потеря мощности на 27,5%, и это без агрессивного вождения. Почему же тогда Leaf в защищенных условиях так сильно теряет производительность?

Чтобы лучше понять, что вызывает необратимую потерю емкости литий-ионных аккумуляторов, Центр автомобильных исследований при Университете штата Огайо в сотрудничестве с Национальной лабораторией Ок-Ридж и Национальным институтом стандартов и технологий провела судебно-медицинские тесты, проанализировав неисправные батареи, чтобы найти предполагаемые проблемные области на электродах.

Раскрутка полоски металлической ленты длиной 1,5 метра (5 футов), представляющей анод и катод, покрытые оксидом, показала, что тонко структурированные наноматериалы укрупнились. Дальнейшие исследования показали, что ионы лития, ответственные за перенос электрического заряда между электродами, уменьшились на катоде и навсегда остались на аноде. Это привело к тому, что катод имел более низкую концентрацию лития, чем новый элемент, и это явление необратимо.


Кулоновский КПД

Профессор Джефф Дан и его команда из Университета Далхаузи в Галифаксе изучили долговечность литий-ионных аккумуляторов, изучив кулоновскую эффективность (КЭ).CE определяет полноту, с которой электроны переносятся в электрохимической системе во время заряда и разряда. Чем выше эффективность, тем меньше нагрузка на аккумулятор и тем дольше он должен работать.

Во время зарядки литий притягивается к графитовому аноду (отрицательному электроду), и потенциал напряжения изменяется. Повторное удаление лития во время разряда не приводит к полному сбросу заряда батареи. На поверхности анода образуется пленка, называемая твердый электролит, интерфейс (SEI), состоящая из атомов лития.Слой SEI, состоящий из оксида лития и карбоната лития, увеличивается по мере цикла заряда батареи. Пленка становится толще и со временем образует барьер, препятствующий взаимодействию с графитом. (См. BU-701 «Как заправить батареи»)

Катод (положительный электрод) образует аналогичный ограничительный слой, известный как окисление электролита. Д-р Дан подчеркивает, что это вызывает напряжение выше 4,10 В / элемент при повышенной температуре, что может быть более вредным, чем циклическое переключение батареи. Чем дольше батарея остается под высоким напряжением, тем быстрее происходит ее ухудшение.

Накопление может привести к внезапной потере емкости, которую трудно предсказать, проверив срок службы батареи только с помощью цикла. Это явление было известно уже несколько лет, и измерение кулоновской эффективности может подтвердить эти эффекты более научным и систематическим образом, чем простой цикл.

Подобно электромобилю, литий-ионные спутники также должны выдерживать срок службы 8 лет и более. Для этого элементы заряжаются только до 3,90 В на элемент и ниже. Интересное открытие было сделано НАСА в этом литий-ионном жилище выше 4.10В / элемент имеют тенденцию к разложению из-за окисления электролита на катоде, тогда как заряженные

.

Почему разные методы испытаний дают разные показания? — Батарейный университет

За последние 20 лет появилось три основных метода экспресс-тестирования аккумуляторов: нагрузка постоянного тока, проводимость переменного тока и многочастотная спектроскопия электрохимического импеданса (EIS). Все методы основаны на сопротивлении — характеристике, которая показывает способность батареи обеспечивать ток нагрузки. Внутреннее сопротивление дает полезную информацию при обнаружении проблем и указании того, когда следует заменить батарею.Однако уровень заряда аккумулятора часто падает ниже критического уровня 80%, установленного IEEE, прежде чем можно будет эффективно определить состояние. Само по себе сопротивление не обеспечивает линейной корреляции с емкостью батареи. Скорее увеличение сопротивления клеток связано со старением.

При измерении внутреннего сопротивления новых ячеек VRLA из той же партии, различия между ячейками составляют 8%. Производственный процесс и используемые материалы способствуют возникновению несоответствий. Вместо того, чтобы полагаться на показания абсолютного сопротивления, техников по обслуживанию просят сделать снимок сопротивлений ячеек при установке батареи, а затем измерить тонкие изменения по мере старения ячеек.Увеличение сопротивления на 25% по сравнению с базовым уровнем указывает на падение производительности со 100% до примерно 80%. Производители батарей соблюдают гарантийную замену, если внутреннее сопротивление увеличивается на 50%.

Прежде чем анализировать различные методы тестирования, давайте кратко рассмотрим внутреннее сопротивление и импеданс, термины, которые часто используются неправильно при определении проводимости батареи.

Сопротивление чисто резистивное и не имеет реактивного сопротивления. Нет сдвига по фазе, потому что напряжение и ток согласованы.Нагревательный элемент — это настоящая резистивная нагрузка. Он одинаково хорошо работает как с постоянным (DC), так и с переменным (AC) током.
Большинство электрических нагрузок, включая аккумулятор, содержат компонент реактивного сопротивления. Реактивная часть нагрузки зависит от частоты. Например, емкостное реактивное сопротивление конденсатора уменьшается с увеличением частоты. Конденсатор является изолятором постоянного тока, и через него не может проходить ток. Катушка индуктивности, с другой стороны, действует противоположным образом, и ее реактивное сопротивление увеличивается с увеличением частоты.Постоянный ток представляет собой короткое замыкание. Батарея сочетает в себе омическое сопротивление, а также емкостное и индуктивное сопротивление. Термин импеданс представляет все три типа.

Аккумулятор можно рассматривать как набор электрических элементов. На рис. 1 показана основная модель свинцово-кислотной батареи Рэндлса с точки зрения резисторов и конденсатора (R1, R2 и C). Индуктивное реактивное сопротивление обычно не указывается, поскольку оно играет незначительную роль в батарее на низкой частоте.

Рис. 1: Модель Рэндлса свинцово-кислотной батареи.
Общее сопротивление батареи состоит из чистого омического сопротивления, а также индуктивного и емкостного реактивного сопротивления. Значения этих компонентов различны для каждой протестированной батареи.

Методы экспресс-тестирования аккумуляторов и принципы их работы

Теперь давайте посмотрим на различные методы тестирования батарей и оценим их сильные и слабые стороны. Важно знать, что каждый метод дает разные показания внутреннего сопротивления при измерении на одной и той же батарее.Ни одно из прочтений не является правильным или неправильным. Например, ячейка может считывать более высокие показания сопротивления при использовании метода нагрузки постоянного тока, чем при сигнале переменного тока с частотой 1000 Гц. Это просто означает, что аккумулятор работает лучше с нагрузкой переменного тока, чем постоянного тока. Производители принимают все варианты, если показания снимаются с одного и того же типа прибора.

Метод нагрузки постоянного тока: Чистое омическое измерение — один из старейших и наиболее надежных методов испытаний. Инструмент применяет нагрузку продолжительностью несколько секунд.Ток нагрузки колеблется в пределах 25-70 ампер в зависимости от размера батареи. Падение напряжения, деленное на ток, дает значение сопротивления. Показания очень точны и воспроизводимы. Производители заявляют значения сопротивления в диапазоне 10 мкОм. Во время теста устройство нагревается, и между измерениями при непрерывном использовании потребуется некоторое охлаждение.

Нагрузка постоянного тока смешивает R1 и R2 модели Randles в один комбинированный резистор и игнорирует конденсатор.C является очень важным компонентом батареи и составляет 1,5 фарада на емкость элемента 100 Ач. Рисунок 2: Метод нагрузки постоянного тока.
Невозможно увидеть истинную целостность модели Рэндлса. R1 и R2 отображаются как одно омическое значение.

Метод измерения проводимости переменного тока: Вместо нагрузки постоянного тока прибор подает в батарею сигнал переменного тока. Частота 80–100 Гц выбрана для минимизации реактивного сопротивления.На этой частоте индуктивное и емкостное сопротивление сходятся, что приводит к минимальной задержке напряжения. Производители оборудования для измерения проводимости переменного тока заявляют, что сопротивление батареи составляет 50 мкОм. Проводимость переменного тока набрала обороты в 1992 году; инструменты маленькие и не нагреваются во время использования.

Одночастотная технология рассматривает компоненты модели Рэндлса как один комплексный импеданс, называемый модулем Z. Большую часть вклада вносит проводимость первого резистора. Рисунок 3: Метод измерения проводимости переменного тока.
Отдельные компоненты модели Randles не различимы и выглядят как размытые.

Многочастотная спектроскопия электрохимического импеданса (EIS) : Компания Cadex Electronics разработала метод экспресс-тестирования, основанный на EIS. Инструмент, получивший название Spectro ™, вводит 24 частоты возбуждения в диапазоне от 20 до 2000 Гц. Синусоидальные сигналы регулируются на уровне 10 мВ / элемент, чтобы оставаться в пределах напряжения свинцово-кислотной тепловой батареи.Это позволяет получать стабильные показания для малых и больших батарей.

С помощью многочастотной импедансной спектроскопии можно установить все три значения сопротивления модели Рэндлса.
Запатентованный процесс оценивает тонкие нюансы между каждой частотой, чтобы обеспечить углубленный анализ батареи.
Рис. 4: Метод Spectro ™.
R1, R2 и C можно измерить по отдельности, что позволяет оценить проводимость и емкость аккумулятора

Spectro ™ — самый сложный из трех методов.20-секундный тест обрабатывает 40 миллионов транзакций. Прибор может считывать значения до очень низкого уровня микроом. Используя сохраненные матрицы в качестве эталона, Spectro ™ может обеспечивать емкость аккумулятора в Ач, проводимость (CCA) и состояние заряда.

Концепция EIS не нова. В прошлом системы EIS подключались к специализированным компьютерам и разнообразному лабораторному оборудованию. Для интерпретации данных требовалось обученных электрохимиков. Достижения в области анализа данных автоматизировали этот процесс, и высокоскоростные сигнальные процессоры превратили технологию в портативное устройство.

Емкость измерения

Нагрузка постоянного тока и проводимость переменного тока имеют одно серьезное ограничение в том, что эти методы не позволяют измерить емкость. В связи с растущим спросом на вспомогательные источники энергии для легковых и грузовых автомобилей и необходимостью неинвазивной оценки характеристик стационарных аккумуляторов необходимы тестеры, которые могут оценить емкость аккумуляторов. Cadex удалось добиться этого с автомобильными аккумуляторами. Компания работает над применением этой технологии для стационарных аккумуляторов.

На рисунке 5 показаны показания резервной емкости (RC) 24 автомобильных аккумуляторов, расположенные снизу вверх по горизонтальной оси.Батареи сначала были протестированы в соответствии со стандартом SAE J537, который включает полную зарядку, период отдыха и разряд 25 А до 1,75 В / элемент, в течение которого измерялась резервная емкость (черные ромбы). Затем тесты были повторены со Spectro ™ (фиолетовые квадраты) с использованием матриц для конкретных батарей. Полученные результаты соответствуют лабораторным стандартам, как cha

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о