Сульфатация.
При разрядке кислотного аккумулятора на отрицательном электроде протекает реакция
Pb(++) + SO4(--) = PbS04;
На положительном электроде
РЬО2 + H2+2H(+)+SO4(--) = PbSO4+2H2O.
В обоих случаях образуется сульфат свинца. Эта соль нерастворима в воде, в разбавленной серной кислоте и поэтому оседает на электродах в виде налета разных оттенков Чистый сульфат свинца бесцветный, но в нем всегда содержатся примеси 4-х валентного свинца сульфата Pb(SO4)2, оксидов свинца (11) и (1V) и др. Поэтому налет может иметь оттенки разного цвета.
Наличие такого налета является нормальным и не является свидетельством сульфатации АКБ.
Некоторое время налет существует в пористом, в некристаллическом виде и не препятствует диффузии ионов к электродам, АКБ работоспособности не теряет.
При зарядке АКБ приведенные реакции протекают в обратном направлении и при полном заряде сульфат свинца исчезает. На этих прямых и обратных реакциях и основан рабочий цикл заряда и разряда АКБ.
Если АКБ длительное время не заряжается или заряжается недостаточно, то пористый сульфат свинца кристаллизуется. Этот процесс кристаллизации сульфата свинца и называется сульфатацией. Т.е. сульфатация – технический термин, обозначающий, что АКБ в результате образования значительного количества кристаллического сульфата свинца потеряла частично или полностью работоспособность. Наличие сульфатов свинца еще не говорит о сульфатации. Сульфат свинца есть в АКБ всегда, даже в совершенно новой АКБ, т.к. он применяется при изготовлении электродов.
Визуально отличить пористый сульфат свинца от кристаллического нельзя. Кристаллы очень маленькие их можно разглядеть только с помощью электронного микроскопа.
Кристаллический сульфат свинца не диссоциирует (ионов не образует), в процессе заряда-разряда участия принимать уже не может. (Электрохимики вместо термина «диссоциация» применяют термин «поляризация»). Емкость АКБ и его НРЦ уменьшаются. Кроме того, кристаллический сульфат свинца покрывает пластины и препятствует диффузии еще сохранившихся ионов. Емкость и НРЦ уменьшаются еще больше, вплоть до полной потери работоспособности АКБ.
Восстановить сульфатированную батарею невозможно. Но предотвратить ее, точнее замедлить, можно. Но об этом в разделе «Зарядка».
Если это уже сульфатация, то никогда, ни при каком напряжении зарядки. Но если кристаллы еще не сформировались, то их можно удалить импульсами напряжением около 16В.
Не знаю, как сейчас, но в советское время в школах любили показывать опыты по кристаллизации, выращивали различные красивые кристаллы. Те, кто учился в то время, должны помнить, что кристалл рос на протяжении нескольких месяцев, а иногда и года.
Точно так же процесс кристаллизации сульфата свинца в АКБ идет медленно.
Однако на машине АКБ никогда не заряжается полностью, и часть пористого кальция остается в системе, постепенно кристаллизуясь. Эти кристаллы служат центрами кристаллизации других молекул. Поэтому количество циклов заряда-разряда АКБ ограничено. Сульфатация обязательно придет. Но если раньше АКБ служили в среднем 4-5-6 лет, сейчас многие сообщают о выходе АКБ из строя в течение 2,5-3 лет.
Причин тому может быть три.
1. Брак АКБ. Возможно, хотя столь массовый как у нас сомнительно.
2. Проблемы в системе зарядки. Тоже возможно и тоже сомнительно. Хотя я уже писал, что меня удивляет бездействие датчика температуры. При положительных температурах напряжение зарядки не должно превышать 14,4В. А на морозе, пока моторный отсек не прогреется, напряжение зарядки должно подниматься до 14,7-14,8В, а в Сибири еще выше. Я этого зимой не видел, не видел и соответствующих сообщений на форуме (Борис 50, Ваши сообщения я не пропустил).
С датчиком тока тоже непонятки. Ясно, что для старт-стопа он нужен, а что он делает в машинах, где старт-стопа нет? Не стали выбрасывать, чтобы не переделывать всю систему? В итоге так наэкономили, что получили проблемы с АКБ? Но тогда выход из строя АКБ должен быть поголовным.
3. Ошибки эксплуатации. Очень короткие пробеги, плохие контакты, неправильные зарядки или их игнорирование, длительные стоянки с разряженным АКБ, использование мощных нештатных потребителей, утечки и т.д. и т.п. Это все, безусловно, встречается, но опять-же что-то многовато.
Однозначной версии у меня нет. Пункт 3 очевиден, особенно у тех, кто слишком интернету доверяется. Между 1 и 2 выбрать не могу, больше склоняюсь к 2.
Продолжение следует.