Понятие сульфатации и ненормальная сульфатация пластин аккумулятора

 

В основу работы аккумуляторных батарей заложен принцип двойной сульфатации. При разряде батареи происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом, в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. Образующийся при этом сульфат свинца отличается тонкокристаллической структурой и легко восстанавливается во время заряда в свинец и двуокись свинца. Образование сульфата (сернокислого свинца) является обязательным и естественным процессом при разряде.

При зарядке батареи происходят обратные электрохимические процессы. Это приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных - диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.

Ненормальная (глубокая) сульфатация аккумуляторов

Сульфатация это нормальный процесс работы акумуляторной батареи.

Другой вид сульфатации, так называемая глубокая или ненормальная сульфатация может сделать аккумулятор неработоспособным.

Эта сульфатация отличается образованием крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата) на поверхности пластин и стенках пор активной массы. Кристаллы с течением времени растут, образуя сплошной слой (корку), изолируют пластины и закупоривают поры активной массы положительных и отрицательных пластин, препятствуют проникновению электролита вглубь пластин. Из-за этого не вся активная масса участвует в работе и заряд аккумулятора сильно затрудняется.

При глубокой сульфатации аккумулятор может стать неработоспособным имея под коркой свинца имея две трети неиспользованной активной массы, к которой невозможен нормальный доступ электролита, и она не может учавствовать в электрохимических реакциях.

Ненормальная сульфатация возникает при неправильно организованном режиме работы аккумуляторов или при плохом обслуживании. Такая сульфатация устраняется с большим трудом и может привести к значительной потере емкости или к полному выходу из строя аккумуляторов.

Признаки глубокой сульфатации

Положительные пластины приобретают светло-коричневую окраску, на поверхности пластины возникают белые пятна. Отрицательные пластины становятся беловато-серыми и набухают.

Так как сульфат занимает значительно больший объём, чем активная масса у не разряженных пластин, то с увеличением количества сульфата (когда не принимаются меры к его устранению) возникает выпучивание ячеек отрицательных пластин, а положительные пластины вследствие возникающих и неравномерно прогрессирующих механических напряжений внутри пластины начинают коробиться.

Сульфатация аккумулятора вызывает значительное повышение сопротивления активной массы пластин и, следовательно, общего сопротивления аккумулятора. Вследствие этого напряжение засульфатированного аккумулятора в начале заряда может повыситься даже до 3В и более при нормальном зарядном токе. При этом аккумулятор сразу начинает «кипеть».

При очень глубокой сульфатации, когда сульфат образует сплошную корку на поверхности пластин, аккумулятор может полностью потерять проводимость, поскольку сам сульфат – непроводник.

Процесс сульфатации усугубляется, когда несколько причин действуют одновременно.

Основные причины сильной сульфатации:

- Низкий уровень электролита в банках, что приводит к соприкосновению электродов с воздухом;

- Длительное хранение батареи в разряженном состоянии (После разряда батарею необходимо сразу зарядить);

- Постоянные недозаряды аккумуляторов;

- Высокая плотность электролита (Не доливать в аккмуляторы электролит); Попадание посторонних примесей в электролит (Доливать только дистиллированную воду);

- Повышение температуры окружающей среды;

- Повреждение внутреннего сепаратора аккумулятора из-за неправильного обслуживания или вследствие процесса старения;

- Повышенный саморазряд.

 

 

Рабочие режимы аккумуляторной батареи и электрические схемы установки постоянного тока