Нужно ли заряжать аккумулятор на новом автомобиле?
Привет, Хабр! Судя по показаниям экспресс-тестера Konnwei KW600, вроде бы и не нужно. Ток холодной прокрутки — ТХП — на 10% выше паспортного. Намётанный взгляд заметит на фото высокое НРЦ (напряжение разомкнутой цепи), но АКБ только что снята с автомобиля, где заряжалась генератором, потому 13.29 вольт вполне оправданы.
Сегодня в лаборатории автоэлектрики «Вектор» свинцово-кислотная аккумуляторная батарея (АКБ) LADA 6СТ-55VL, что расшифровывается как 6 банок = 12 вольт, стартерная, ёмкостью 55 А*ч при разряде по ГОСТ до 10.5 В током 20-часового разряда, с очень малым — VL — расходом воды, характерным для полностью кальциевой — Ca/Ca технологии. Производитель — завод АКОМ, город Жигулёвск. Масса не более 15.1 кг.
С аккумуляторами АКОМ и Лада нам приходится работать особенно много. Отснято немало видеоматериалов, часть из них опубликована. Ещё больше опытных данных терпеливо ждут, когда будут оформлены в видео и статьи.
❒ Очень многие автомобилисты при эксплуатации не учитывают особенностей современных АКБ, из-за чего на продукцию отечественных аккумуляторных заводов и «новомодный кальций» вообще много негативных отзывов: там из гибрида (Ca+, Ca/Sb) «выкипела» вода, тут кальциевый аккумулятор «погиб из-за глубокого разряда», потому что не заряжается от генератора автомобиля и зарядного устройства для сурьмянистых батарей недавнего прошлого, здесь замёрз электролит, и вообще, раньше 60 А*ч аккумулятор «весил как полагается, 25 килограмм, а теперь 16, производители мошенники свинца пожадничали, вот и недолговечный».
Вокруг свинцовых аккумуляторов и приборов для их обслуживания сложилось множество мифов, и продолжают появляться новые. Например, модно ругать китайские (ключевое слово!) экспресс-тестеры, отыскивая в них мнимые недостатки конструкции и пытаясь измерять ими то, для чего они не предназначены, без понимания составляющих вольтамперной характеристики во времени, (иначе говоря, отклика на зарядный и разрядный импульсы), реальной аккумуляторной батареи, на которую влияют многие факторы, в том числе, сепараторы и плотность упаковки пластин.
Неспроста в алгоритмы тестеров заложены разные типы АКБ: спиральная Планте, обычная Фора-Фолькмара, AGM, GEL, EFB… и даже коды модификаций АКБ внутри типов, например, по стандарту JIS.
Разработчики тестеров это понимают и учитывают, а некоторые обозреватели нет, им что конденсатор, что аккумулятор, что свинцовый, что литиевый, — «всё один закон Ома».
❒ Раз уж зашла речь о тестерах, проведём аналогию с медициной или ветеринарией. При первичном приёме врач руководствуется не только показаниями приборов, (термометра, сфигмоманометра), и результатами экспресс-анализов, но в первую очередь выслушивает анамнез — совокупность сведений, получаемых путём расспроса самого обследуемого и/или знающих его лиц.
И в аккумуляторном деле принимать решения на основании только экспресс-тестера или нагрузочной вилки, без учёта того, сколько АКБ хранилась, произведён ли ввод в эксплуатацию, каков характер поездок, будет столь же нелепым, как врачу ставить диагноз и назначать терапию по одному лишь термометру. Как нелепо и считать медицинский термометр или тестер АКБ неадекватной шарлатанской безделушкой на основании того, что кроме их показаний, для диагностики требуется немало других данных.
Виноват, в обилии мифов и негативного опыта эксплуатации аккумуляторов и устройств для их сервиса, недостаток специфических знаний, первоисточником которых является непосредственная работа с конкретными современными моделями АКБ. Ни свинцовые электроды в колбе с раствором кислоты, ни изготавливаемая в мастерской института по спецификации нескольких десятилетий давности, пусть даже из современных материалов, точная действующая копия батареи или одной банки, ни годы опыта с большими тяговыми сборками из панцирных элементов не заменят непосредственной работы с реальными АКБ, продаваемыми в розничных магазинах и устанавливаемыми под капот реальных авто. Как выяснилось, (и подтвердило рабочие гипотезы), даже батареи одного завода, одной недели выпуска, в одинаковых корпусах, содержащих пластины из одной партии, но разное их число на банку, могут вести себя в дозаряде по-разному, потому что геометрия влияет на распределение носителей заряда в пространстве и динамику их перемещения.
Сделать важнейшие базовые знания, необходимые для адекватной эксплуатации современных АКБ, доступными широкому кругу автолюбителей, — миссия нашей лаборатории. Мы хотим, чтобы аккумуляторы служили долго и эффективно, а производители получали достойные отзывы о своей продукции.
Итак, с аккумулятора ещё даже не успели вытереть пыль. Полчаса назад он приехал под капотом нового автомобиля Лада Гранта, пробег которого за месяц эксплуатации составил 3000 км. Штамп даты производства на корпусе АКБ расшифровывается как 8-й месяц 19-го года, за 3 месяца до съёмки видео. Прежде всего, батарею необходимо отмыть и отогреть: процесс заряда лучше всего идёт при комнатной температуре 20 градусов Цельсия.
Взглянем на показания тестера, которые уже засветились в шапке статьи. Состояние здоровья 100%, TХП по EN 467 из 425 А, внутреннее сопротивление 6.16 мОм, НРЦ 13.29 В. При заряде от генератора автомобиля, аккумулятор испытывает поляризацию, которая выражается в повышенном НРЦ и рассасывается по прошествии некоторого времени. Также снять поляризацию можно разрядной нагрузкой.
Температура АКБ 14.6 градусов. На улице +2. Оставим отогреваться.
Прошло более семи с половиной часов. Температура аккумулятора 21.6.
Результаты повторного теста: 100%, EN 483 (было 467) из 425 А, 5.98 (было 6.16) мОм, 13.16 (было 13.29) В. НРЦ несколько снизилось, но для 8 часов отстоя высоковато, что кажется странным.
Плотность электролита по банкам колеблется от 1.29 до 1.295, в минусовой чуть ниже. Согласно фирменной инструкции АКОМ, АКБ, с нормальным уровнем электролита и плотностью не ниже 1.28, считается заряженной.
Внешний вид пластин прекрасный, налёта сульфатов не наблюдается. Уровень нормальный, 15 мм над верхом пластин.
❒ Для тёплого климата Воронежской области по желанию можно сделать корректировку плотности до 1.27–1.28.
Перед корректировкой плотности электролита обязательно произвести полный заряд. Также на необходимость полного выравнивающего заряда указывает разбаланс плотности по банкам и повышенное НРЦ (ЭДС без нагрузки).
Заряжать будем Кулоном-912, наблюдая за процессом лично. Предзаряд не активируем, так как АКБ при таком НРЦ в нём не нуждается, и дозаряд пока тоже. Максимальное напряжение 14.7 В, начало снижения тока при напряжении 14.1, максимальный ток 5.5 А.
Минимальный ток установим по нижнему порогу для данного ЗУ, 50 миллиампер. Ограничение времени на максимум — 48 часов. Будем контролировать минимальный ток в течение 6 часов.
❒ Стартуем. Не прошло и минуты, как напряжение уже 14.32 В, ток снизился до 1.24 А и продолжает снижаться.
Ток при 14.7 В составляет 100 мА уже 6 часов. Основной заряд можно прекращать, и переходить к выравнивающему дозаряду.
Для дозаряда Кулоном-912 можно воспользоваться и режимом «Основной заряд», но установить следующие параметры: максимальное напряжение 16.5 В, начало снижения тока при 16.4 В, максимальный ток 1.1 А. Это 2% от паспортной ёмкости АКБ. Настройки минимального тока 50 мА и времени 48 часов оставляем как были, не забывая о том, что дозаряд в таком режиме должен обязательно контролировать человек.
При запуске режима Кулон постепенно повышает ток.
При 16.1 вольтах идёт умеренное выделение газов, образующихся при электролизе воды. Вопреки мифу о страшном кипячении, банки не извергают фонтанов брызг и клубящихся облаков сероводорода, аккумулятор не разогревается как чайник. Вокруг заливных отверстий немного капель электролита.
Сурьмянистые АКБ при 14.4 В «кипят» интенсивнее. Если отмотать видео назад, видно, что капли не выброшены пузырьками газов, а стекли с пробок, когда те были вынуты из горловин, и с пипетки при отборе проб электролита.
На протяжении около часа напряжение стабилизировалось на уровне 16.1. Если оно не изменится в следующий час, выдержим ещё 2 часа и отключаем заряд.
❒ После окончания заряда, «неожиданно» получили плотность… 1.30! Перепроверяем соседние банки, тот же результат! Выравнивающий дозаряд привёл к равной плотности электролита во всех банках. Как выяснилось, именно такова плотность заливаемого электролита на заводе АКОМ.
После коррекции плотности электролита для его перемешивания установим 16.5 В, ток 2% ёмкости = 1.1 А, и заряжаем 20 минут.
Плотность после перемешивания «кипячением» и грушей ареометра 1.275. Это адекватная концентрация кислоты для климата Воронежской области.
Снижать или нет плотность электролита для тёплого времени года или тёплого климата в современных аккумуляторах, не существует единственно верного мнения.
Гибридные и некоторые Ca/Ca, (например, Тюмень Премиум), не проявляют значительной склонности к стойкому расслоению электролита, заряжаются относительно быстро и легко, при этом воды расходуют при эксплуатации сравнительно много. Для таких АКБ корректировку плотности в сторону снижения стоит рекомендовать.
Другие современные АКБ, в число которых входит продукция АКОМ, при эксплуатации расходуют меньше воды, для выравнивающего заряда требуют более высоких напряжений и больше времени, склонны к расслоению электролита. В них концентрацию кислоты для тёплых климатических условий можно не снижать, но полный заряд не реже раза в несколько месяцев необходим в любом случае.
Выводы
Q: Какой можно сделать вывод на базе текущих опытных данных?Полный восстановительный заряд выровнял плотность электролита во всех шести банках, и она составила заводские 1.30 против 1.29 в начале опыта. Это значит, что перед зарядом некоторая часть кислоты находилась в расслоении и в намазках — в виде сульфатов. Аккумулятор был заряжен не полностью. И если бы мы не приняли меры в виде выравнивающего заряда, недозаряд, сульфатация и расслоение электролита постепенно прогрессировали бы, отнимая активные массы от полезной ёмкости, а площадь их поверхности от токоотдачи.
❒ Определим реальную ёмкость аккумулятора по ГОСТ. Настроим ток разряда 5% ёмкости = 2.75 А, завершение по касанию 10.5 В под нагрузкой.
С момента начала разряда прошло более 20 с половиной часов. АКБ уже отдала ёмкость 56.77 А*ч — выше паспортной, а напряжение под нагрузкой ещё 11.63 В. Контрольно-тренировочный разряд продолжается.
Разряд завершён, АКБ отдала 61.8 А*ч. Это более чем на 12% выше её паспортной ёмкости.
Плотность электролита в разряженной АКБ 1.1. Разбаланс мы устранили перед разрядом, потому плотность по банкам теперь одинаковая и в разряженном состоянии.
Плотность после заряда 1.28, в третьей от плюса 1.285. Откуда в банках взялась кислота, поднявшая плотность на лишние 5 тысячных грамма на кубический сантиметр и даже больше? — Из недоформованных активных масс, полная формовка которых происходит при первых контрольно-тренировочных циклах — КТЦ. Сейчас мы провели как раз такой цикл, являющийся ключевым мероприятием правильного ввода в эксплуатацию свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. Который, в свою очередь, служит важным условием предотвращения преждевременной потери её эксплуатационных характеристик.
Ток холодной прокрутки не изменился, внутреннее сопротивление чуть снизилось — с 5.98 до 5.96. НРЦ 13.34. Отстаивать АКБ нет времени, её нужно возвращать под капот.
Протёрли корпус, закрутили пробки. Проверим АКБ нагрузочной вилкой 200 ампер.
Просадка до 10.6 В — прекрасный результат. На седьмой секунде поднимается до 10.7. Конвейерная АКБ Лада производства АКОМ нас сегодня порадовала.
Фактическая масса АКБ 13.7 кг.
Сравним полученные данные с АКБ Тюмень Премиум 6СТ-64L.
По превышению фактических параметров над паспортными и удельной ёмкостью на единицу массы Лада АКОМ лидирует, однако по удельным ТХП и внутренней проводимости, (величина, обратная сопротивлению, измеряется в сименсах), проигрывает. Причина в количестве пластин и соответственно рабочей площади активных масс, обеспечивающих токоотдачу. Также мы выяснили, что перед контрольно-тренировочным разрядом аккумулятор был недоформован. Следующий КТЦ должен был показать дальнейшее повышение характеристик.
Другая оригинальная АКБ Лада АКОМ, 6СТ-62VL, мало отличается удельной ёмкостью, зато имеет более чем на четверть выше удельный ТХП, и почти на треть более высокую удельную проводимость. Потому что в каждой банке АКБ максимальной ёмкости для определённого типоразмера корпуса в одной и той же линейке продукции максимальное число пластин.
Маленький совет: чтобы в отверстия вокруг пробок не попадала грязь, пробки можно заклеить сверху полоской скотча. Это не нарушит вентиляции банок, так как для отвода образующихся в процессе эксплуатации аккумулятора газов в крышке имеется лабиринт, открывающийся с торцов газоотводным отверстием или штуцером для шланга.
Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR
