Сульфатация свинцово-кислотных аккумуляторов

Распространенные причины

Сульфатация происходит, когда свинцово-кислотный аккумулятор не полностью заряжен. Это распространенное явление для стартерных аккумуляторов автомобилей, эксплуатируемых в городе с включенными электроприборами. Двигатель на холостом ходу или на низкой скорости не обеспечивает достаточный заряд аккумулятора.

Свинцово-кислотные аккумуляторы AGM/GEL

Надежные свинцово-кислотные аккумуляторы для максимальной эффективности работы

Аккумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle

Является идеальным выбором для применений, требующих надежного, долговечного и глубоко разрядного источника питания

Купить

Аккумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)

Благодаря технологиям электрохимии, этот аккумулятор выдерживает до 300 циклов разряда до 100%, что делает его отличным решением для автономных электрических систем

Купить

AGM аккумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Ач)

AGM VRLA батарея с высоким током разряда, специально разработанная для критических нагрузок в системах ИБП, телекоммуникациях и энергетике

Купить

Посмотреть больше

Особенности аккумуляторов для инвалидных колясок

Электрические инвалидные коляски имеют схожую проблему: пользователи могут не заряжать аккумулятор достаточно долго. 8-часовой зарядки ночью, когда кресло не используется, недостаточно. Свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо периодически заряжать в течение 14–16 часов, чтобы достичь полного насыщения. Это может быть причиной того, что аккумуляторы для инвалидных колясок служат всего 2 года, в то время как аккумуляторы для гольф-каров с идентичной батареей имеют вдвое больший срок службы. Длительное время простоя позволяет аккумуляторам для гольф-каров полностью зарядиться за ночь.

Влияние возобновляемых источников энергии

Солнечные элементы и ветровые турбины не всегда обеспечивают достаточный заряд для свинцово-кислотных аккумуляторов, что может привести к сульфатации. Это случается в отдаленных уголках мира, где сельские жители потребляют большое количество электроэнергии, но не имеют достаточно возобновляемых ресурсов для зарядки аккумуляторов. Результатом является короткий срок службы аккумулятора. Решить проблему может только периодический полный заряд до насыщения. Но без электрической сети это практически невозможно.

Литий-ионные альтернативы

Альтернативным решением является использование литий-ионного аккумулятора, который предпочитает частичный заряд, а не полный. Однако литий-ионный аккумулятор более чем вдвое дороже свинцово-кислотного. Хотя он дороже, стоимость одного цикла разрядки/зарядки, как говорят, ниже, чем у свинцово-кислотного, благодаря более длительному сроку службы.

Аккумуляторы LiFePO4

Надежные литий-железо-фосфатные аккумуляторы для солнечных и резервных систем.

LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Ач)

Компактный аккумулятор с встроенным BMS для безопасной работы в солнечных и резервных системах.

Купить

 LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг

Современная литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) со встроенным BMS и защитой от перегрузки

Купить

LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah 

Высококачественный источник энергии с длительным сроком службы, высокой безопасностью и совместимостью с экосистемой Victron Energy

Купить

Посмотреть больше

Механизм сульфатации

Что такое сульфатация? Во время использования образуются небольшие кристаллы сульфата, но это нормально и не вредно. Однако при длительном отсутствии заряда аморфный сульфат свинца превращается в стабильную кристаллическую форму и оседает на отрицательных пластинах. Это приводит к образованию крупных кристаллов, которые уменьшают количество активного материала аккумулятора, отвечающего за его производительность.

Типы сульфатации

Существует два типа сульфатации: обратимая (или мягкая сульфатация) и постоянная (или жесткая сульфатация). Если аккумулятор обслуживается на ранней стадии, обратимую сульфатацию часто можно исправить, применив перезаряд к уже полностью заряженному аккумулятору в виде регулируемого тока около 200 мА. Напряжение на клеммах аккумулятора повышается до 2,50–2,66 В/элемент (15–16 В на 12-вольтовом моноблоке) в течение примерно 24 часов. Повышение температуры аккумулятора до 50–60°C (122–140°F) во время корректирующего обслуживания дополнительно способствует растворению кристаллов.

Постоянная сульфатация наступает, когда аккумулятор находится в состоянии низкого заряда в течение недель или месяцев. На этом этапе никакая форма восстановления не кажется возможной; однако эффективность восстановления до конца не изучена. К всеобщему удивлению, новые свинцово-кислотные аккумуляторы часто можно полностью восстановить после пребывания в условиях низкого напряжения в течение многих недель. Могут играть роль и другие факторы.

Тонкий признак того, можно ли восстановить свинцово-кислотный аккумулятор, виден на кривой разряда напряжения. Если полностью заряженный аккумулятор сохраняет стабильный профиль напряжения во время разряда, шансы на повторную активацию выше, чем если напряжение быстро падает с нагрузкой.

Устройства против сульфатации

Несколько компаний предлагают устройства против сульфатации, которые подают импульсы на клеммы аккумулятора для предотвращения и устранения сульфатации. Такие технологии снижают уровень сульфатации на исправном аккумуляторе, но они не могут эффективно устранить ее после того, как она произошла. Это универсальный подход, и сам метод ненаучен.

Применение случайных импульсов или слепое индуцирование перезаряда может повредить аккумулятор, способствуя коррозии сетки. Нет простых методов измерения сульфатации, а также нет коммерческих зарядных устройств, которые применяют рассчитанный перезаряд для растворения кристаллов. Как и в случае с медициной, наиболее эффективным средством является применение корректирующего обслуживания в течение необходимого времени, а не дольше.

Хотя устройства против сульфатации могут устранить это состояние, некоторые производители аккумуляторов не рекомендуют такую обработку, поскольку она имеет тенденцию создавать мягкие короткие замыкания, которые могут увеличить саморазряд. Кроме того, импульсы содержат пульсации напряжения, которые вызывают некоторый нагрев аккумулятора. Производители аккумуляторов указывают допустимые пульсации при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов.