ЛЁд в батарее – причины и последствия

В процессе эксплуатации на автомобиле (чаще всего в зимнее время) стартерная батарея может оказаться в состоянии глубокого разряда. В этом случае она имеет всегда пониженные показатели напряжения и плотности электролита. При изменении уровня заряженности батареи, величины напряжения и плотности электролита меняются в определённых пределах. Напряжение на полюсах батареи в заряженном состоянии при нормальных условиях (температура +20±5ºС) составляет 12,7-12,9 В, а в разряженном – 11,5-12,0 В. При неисправностях электрооборудования автомобиля снижение степени заряженности батареи приводит к снижению напряжения на её выводах. В активной массе аккумуляторных электродов при этом образуется сульфат свинца, а в составе электролита снижается количество серной кислоты.

При этом плотность электролита от своего первоначального значения в заряженном состоянии снижается пропорционально разряду и уменьшению содержания серной кислоты в электролите. Чем глубже разряд батареи, тем в ней ниже плотность электролита.

При изготовлении на электродах заложено такое количество активного материала, которое необходимо для получения заявленных электрических характеристик этой аккумуляторной батареи. Соответственно, в объёме электролита содержится количество серной кислоты, необходимое для полного использования активного вещества пластин. Поэтому в конце разряда батареи в электролите остаётся очень мало серной кислоты. При чрезмерно глубоком разряде плотность электролита снижается до значения 1,08-1,10 г/см³. Из Рис. 47 видно, что электролит полностью заряженной батареи (1,28 г/см³) замёрзнет при температуре –65°С, а полностью разряженной (1,10 г/см³) уже при –7°С. Это значит, что при нормальной для России зимней погоде (до –30°С) может замерзнуть электролит у батареи разряженной на 45-50 % (1,19- 1,20 г/см³). Поэтому изготовители батарей считают недопустимым эксплуатацию батарей со степенью заряженности ниже 75 % (плотность электролита 1,24 г/см³ или НРЦ 12,6 В). Это продиктовано необходимостью обеспечить безотказную работоспособность аккумуляторных батарей при низкой температуре, уменьшить вредное воздействие глубокого разряда при зимней эксплуатации на её ресурс, связанное с оплыванием активного вещества в шлам.

Из сказанного следует, что если произошло замерзание электролита и образование льда внутри аккумуляторной батареи, значит, она была глубоко разряжена в процессе работы (ниже допустимого предела по условиям работы), либо при длительном простое автомобиля. На практике необходимо различать случаи, когда лёд образуется только в одном аккумуляторе, а в остальных аккумуляторах (ячейках) батареи плотность электролита имеет нормальные значения в пределах от 1,26 до 1,30 г/см³. В этом случае наиболее вероятно, что лёд в этом аккумуляторе образовался по причине дефекта производственного характера (короткое замыкание). Такое явление также может иметь место в конце срока службы батареи, при чрезмерном оплывании активной массы по причине длительной эксплуатации батареи с низкой степенью заряженности или при короблении и «росте» решёток электродов от перегрева и перезаряда.

Характер дефекта может быть установлен только в результате вскрытия и осмотра деталей батареи (конкретного аккумулятора). Образование льда в аккумуляторах (ячейках) на всю глубину практически необратимо выводит её из строя. Активная масса электродов при замерзании электролита разрушается, отслаивается от жилок решёток. После полного оттаивания батарея может быть вновь полностью заряжена, но разрушающее воздействие льда на активное вещество электродов не восстанавливается. В зависимости от степени разрушения активной массы последствия могут наступить через определённый (один - два месяца) период работы: батарея теряет мощность в режиме пуска двигателя (быстро падает разрядное напряжение) за счёт увеличения переходного сопротивления между активной массой и жилками решёток.

Батарею со льдом в аккумуляторах необходимо снять с автомобиля и осмотреть её корпус. При наличии трещин на корпусе, необходимо принять меры к тому, чтобы после оттаивания электролит, вытекая из корпуса АКБ, не причинил вреда краске и металлическим деталям. Если корпус не имеет повреждений – батарею необходимо занести в теплое помещение для оттаивания и заряда. При заряде плотность электролита может восстановиться до первоначального значения, и стартерная батарея на какое-то время может сохранить работоспособность в режиме пуска двигателя.