Основные причины, влияющие на ухудшение рабочих характеристик аккумуляторов

Зачастую аккумуляторные батареи выходят из строя, либо теряют свои свойства по трем наиболее распространенным причинам. К ним относят:

• явное нарушение условий эксплуатаций, выдвигаемые производителем АКБ. Подобного рода действия приводят к ускоренному износу аккумулятора;
• наличие производственного дефекта, что относится к гарантийным случаям и предусматривает бесплатную для  потребителя замену источника энергии;
• полное исчерпание естественного ресурса батареи в результате физического износа.

Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных факторов. 


 

Ускоренный износ батарей в результате неправильной эксплуатации

Если не придерживаться рекомендаций производителя и игнорировать правила безопасной эксплуатации АКБ, приведенные в гарантийном договоре, то износ батареи будет происходить быстрее. Основными ошибками пользователей в этом плане является интенсивная эксплуатация аккумуляторов при недозаряде или перезаряде последнего.

Перезаряд аккумулятора

Что касается перезаряда, то здесь речь идет о превышении уровня зарядного напряжения отметки 14,5 В. Опасность этой ситуации заключается в следующем: одновременно с повышением степени заряженности батареи выше 75–80% начинается процесс разложения воды на две составляющие – кислород и водород. Причем данный процесс носит прямо пропорциональный характер, то есть чем быстрее растет напряжение заряда на выводах аккумулятора, тем скорость разложения будет выше.

Причиной перезаряда может стать выход из строя отдельных составляющих элементов регулятора напряжения, вследствие чего нарушается нормальный режим заряда батареи. Как показывает практика, в отдельных случаях (при сильном повреждении регулятора) напряжение заряда может достигать 17 и даже 18 В, в результате чего происходит ускоренная потеря воды, а положительные токоотводы аккумулятора (решетки) подвергаются коррозии.

Еще одним негативным явлением, которое влечет за собой явление перезаряда батареи, является быстрое снижение уровня электролита, поэтому  необходимо внимательно следить за данным показателем и при необходимости произвести долив электролита. После этого следует незамедлительно заняться поиском причины повышенного напряжения (чаще всего она кроется в неисправности одного из составляющих элементов системы электрооборудования автомобиля). Наиболее опасным считается продолжительный перезаряд с чрезмерно высоким напряжением (более 15,5 В). Это может привести к значительным потерям воды до оголения верхних кромок сепараторов и пластин, и как следствие к взрыву аккумулятора. 

 

Недозаряд аккумулятора

Эксплуатация АКБ с уровнем напряжения заряда ниже 13,8 В также опасна, поскольку при этом имеет место явление прогрессирующего недозаряда. В результате степень заряженности источника электроэнергии понижается пропорционально времени его использования в таком режиме. Это продолжается до тех пор, пока заряженность батареи  не будет равна величине, соответствующей уровню напряжения заряда. К примеру, если эксплуатировать аккумулятор при средней нагрузке (интенсивности), величине зарядного напряжения 13,6 В и положительной температуре, то степень заряженности АКБ составит приблизительно 65%, в случае с использованием батареи при отрицательных температурах окружающего воздуха данный показатель составит менее 50%. В среднем степень заряженности аккумулятора в зимний период равняется 70–75% при условии, что работает двигатель автомобиля и включен ближний свет фар, а напряжение на клеммах лежит в диапазоне 13.9–14.3 В.

Очень часто уровень напряжения заряда, а соответственно и степень заряженности аккумулятора снижается в результате ослабления натяжения ремня, приводящего в движение генератор авто. Соответственно дабы не допустить подобных неприятностей следует, как минимум раз в месяц проверять его натяжение и регулировать по мере необходимости в соответствии с инструкцией по эксплуатации на транспортное средство.

Не исключена вероятность снижения степени заряженности аккумулятора и при нормально функционирующем регуляторе напряжения. Причиной тому может стать самостоятельная установка дополнительного электрооборудования, которое не было предусмотрено в процессе проектирования автомобиля, поэтому установленный аккумулятор не в состоянии обеспечить его нормальным питанием. Дело в том, что как сам аккумулятор, так и генератор (даже в большей степени) выбирается исходя из мощности штатных электропотребителей, с определенным технологическим запасом, которого должно хватать для полноценного заряда аккумуляторной батареи.

Однако нередко автомобилисты доукомплектуют авто дополнительными потребителями электрической энергии (обогревателями зеркал, сидений, противотуманными фарами, мощной акустикой с многочисленными динамиками), либо же занимаются самостоятельной заменой стационарных электроприборов, приводящих к интенсивному энергопотреблению (например, более мощные лампы в фарах). В результате нарушается энергобаланс системы электрооборудования автомобиля, что также негативно сказывается на степени заряженности аккумуляторной батареи.

Продолжительная работа АКБ, характеризующаяся степенью заряженности на уровне 50–60%, влечет за собой быстрое снижение ее рабочих характеристик. Всему виной повышение скорости оплывания активной массы электродов батареи. Еще более усложняется данная ситуация в зимний период, так как в сильно разряженном аккумуляторе при низкой температуре повышается вероятность замерзания электролита, а это в свою очередь грозит разрушением корпуса батареи и окончательным выходом ее из строя

Оба вышеописанных случая ускоренного износа АКБ из-за чрезмерно неблагоприятных условий использования, нарушения правил безопасной их эксплуатации, либо наличия серьезных неисправностей в отдельном электрооборудования автомобиля, порой достигают таких масштабов, что такой независимый источник энергии утрачивает свою работоспособность еще до окончания гарантийного срока. Поэтому необходимо помнить, что выход из строя аккумулятора в пределах гарантийного срока, по причине ускоренного износа не является гарантийным отказом. Соответственно все претензии и обращения к производителю по поводу бесплатной замены испорченных таким образом батарей на новые, в соответствии с гарантийными обязательствами будут неуместны. 
 

Производственные дефекты

Качество аккумуляторных батарей закладывается еще на этапе их производства – на стадиях разработки и изготовления. По окончанию производственного процесса все батареи проходят контрольную проверку и испытания. Однако, как известно, из-за множества факторов не все дефекты и отклонения в работе данных изделий удается диагностировать в течение этих непродолжительных испытаний.

Все дефекты, не выявленные на заключительной стадии производства и этапе тестирования,  удается обнаружить уже в начале эксплуатации АКБ. На это может потребоваться от 3 до 8 месяцев, поэтому практически все производители аккумуляторов дают гарантию на свою продукцию на срок не менее 1 года. Первыми признаками наличия производственного брака в батарее является снижение ее  рабочих характеристик и работоспособности аккумулятора в момент запуска двигателя, а также полный отказ источника энергии при достаточном напряжении разомкнутой цепи и показателе плотности электролита. 
 

Снижение характеристик аккумулятора по причине физического износа и старения

Как известно ничего вечного не бывает, соответственно и аккумуляторные батареи подвержены естественного износа. В результате в процессе повседневной эксплуатации АКБ постепенно снижаются их параметры и рабочие характеристики. Так, например, со временем неизбежно дает о себе знать коррозия основных элементов конструкции изделия, и в том числе решетки положительного электрода, что в свою очередь ведет к повышению внутреннего сопротивления аккумулятора и уменьшению величины его разрядного напряжения (это происходит даже в полностью заряженной батарее).

Снижается также и емкость АКБ в процессе ее использования. Причину данного явления тоже можно легко объяснить: при работе аккумулятор испытывает многочисленные режимы разряда и заряда, которые постоянно чередуясь между собой, приводят к постепенному оплыванию активной массы батареи из-за явления деструкции (разрушения ее структуры). В результате количество активной массы аккумулятора, принимающей непосредственное участие в химических реакциях, протекающих в АКБ, снижается.

Данный процесс может усиливаться при частых повторениях глубоких разрядов или наоборот недозарядов вследствие наличия утечек тока в автомобильной электросети, либо неисправностей в регуляторе напряжения и генераторе соответственно. Больше всего боятся глубоких разрядов батареи, у которых решетки положительных электродов выполнены из сплава кальция и свинца, поскольку в таких условиях они очень быстро теряют емкость. В случае продолжительной эксплуатации аккумулятора при повышенном напряжении заряда и увеличенной плотности электролита приблизительно на 1,3 г/см относительно нормы, снижается показатель емкости отрицательных электродов, а при степени заряженности АКБ равной 40–60% начинается процесс оплывания активной массы обоих электродов.

Еще одним сигналом сильного износа батареи является увеличенная скорость ее саморазряда, а также повышенный расход воды в процессе эксплуатации. Естественным считается увеличение этих показателей  в 2 раза по истечении года интенсивной работы аккумулятора и в 4 раза после двух лет непрерывного использования АКБ. При этом вышеупомянутые модели батарей токоотводами, выполненными из свинцово–кальциевого сплава, характеризуются наименьшим саморазрядом и расходом воды, в то время как изделия классического  исполнения отличаются наибольшими рассмотренными показателями.

Анализируя все вышесказанное можно сделать вывод о том, что с увеличением периода эксплуатации аккумулятор требует к себе повышенного внимания и более бережного отношения. Для большей наглядности рассмотрим следующий пример: при использовании АКБ со средней интенсивностью и годовым пробегом не более 20 тысяч километров необходимо проверять состояние батареи не реже раза в год. Такие проверки лучше всего производить перед наступлением холодов (в начале осени), либо по окончании зимнего периода (в начале/середине весны). Когда аккумулятор «отходит» 2 года или 30–40 тысяч километров проверки необходимо участить до трех-четырех раз в год. При пробеге свыше 60 тысяч километров на одном аккумуляторе контроль состояния последнего необходимо производить не менее 1 раза в месяц. 
 

Cуть данных проверок пригодности  АКБ заключается в выполнении ее тестового разряда при положительной температуре током в два раза меньшим величины тока холодной прокрутки (при зимнем запуске двигателя) по SAE или EN. Условием, при которым аккумулятор пригоден для дальнейшего использования, является достижение величины напряжения на выводах батареи отметки в 9,6 В по истечении 30 секунд с начала процесса разряда. В случае не достижения данного значения аккумулятор к дальнейшему использованию не допускается и подлежит утилизации. Выполнить такую проверку при отсутствии такой возможности можно специализированном сервисном центре.