Срок службы аккумулятора

Каждый новый аккумулятор имеет свой конструктивный ресурс, обеспеченный изготовителем путем применения различных добавок в сплаве решеток и активной массы пластин. Свойства сепараторов, качество электролита и строгое соблюдение технологии на всех этапах изготовления батареи окончательно формируют исходный ресурс. Как снижается ресурс основных элементов автомобильных аккумуляторов при эксплуатации автомобиля? Рассмотрим основные факторы, приводящие в итоге стартерную батарею к полному отказу

При безукоризненном исполнении всех конструктивных элементов аккумулятора основными деталями обеспечения его зарядной мощности являются блоки пластин. Это они из внешней цепи (от зарядного устройства или генератора автомобиля) получают заряд и отдают накопленную энергию в виде разрядного тока. Зарядно-разрядные процессы на электродах (пластинах) протекают в присутствии электролита (раствора серной кислоты).

Плотность электролита снижается при разрядном процессе и наоборот – повышается при зарядном. Работа батареи начинается в состоянии заряженности, близком к полному использованию активной массы пластин. Непродолжительный разряд на питание стартера при пуске двигателя сменяется зарядом от генератора. Стартерный разряд по продолжительности и глубине разряда батареи зависит от технического состояния системы зажигания, топливоподачи, температуры окружающего воздуха и т.д.

Работающий двигатель обеспечивает заряд аккумулятора от генератора. Величина зарядного тока и продолжительность заряда имеют индивидуальные значения с учетом начальной температуры электролита (условий хранения автомобиля), состояния заряженности, технического состояния генератора, регулятора напряжения и последующей продолжительности работы автомобиля. На зарядный режим аккумулятора при движении автомобиля влияет и количество включенных штатных потребителей электроэнергии, которые могут изменять зарядный режим в широком диапазоне

При возникновении неисправности генератора, зарядный режим батареи может сменится на разрядный, при котором степень заряженности постепенно снижается и может наступить полный отказ. Многообразие пусковых режимов, а также зарядных режимов, в сочетании с продолжительностью суточной работы автомобиля в течение года, создают определенную интенсивность износа электродов (пластин).

У современных аккумуляторов глубокие (полные) разряды способствуют отслоению активной массы от решеток положительных («плюсовых») пластин, а продолжительная эксплуатация батареи с заряженностью менее 60% приводит к оплыванию этой массы, она в виде шлама оседает на дно банок. И отслоение активной массы и, и ее оплывание в шлам снижают разрядную мощность и ресурс аккумуляторов.

Электролит при заряде такой батареи имеет темный цвет. С высокой интенсивностью сокращается ресурс аккумуляторов и при длительном перезаряде (избыточном заряде, когда батарея уже достигла 100% заряженности). Перезаряд, как правило, связан с неисправностью регулятора напряжения. «Зарядный» режим переходит в «перезарядный» при регулярной продолжительной работе автомобиля в течение суток в летнее время (режим такси, коммерческий режим, междугородние рейсы).

Отсюда следует, что те батареи, которые в процессе эксплуатации подвергаются периодически глубоким (полным) разрядам и длительное время работают с разряженностью 50-60%, и те, которые испытывают длительный перезаряд – не могутпроявить всю конструкционную надежность и, следовательно, не могут иметь продолжительный календарный срок службы.

Аккумуляторная батарея любого конструктивного исполнения имеет соответствующие (режимные) ограничения по возможным условиям ее работы. К ним можно отнести изменение рабочих характеристик от температурных условий, режим заряда и режим разряда, хранение без подзарядки при условии оценки состояния заряженности, режим контроля уровня электролита в банках, вентиляцию выделяемых из аккумуляторов газов и обеспечение безопасности от их возможного взрыва, периодичность диагностики.

Работа аккумуляторов с низкой заряженностью (летом – менее 50%, а зимой – менее 70%) создает условия интенсивного оплывания активной массы (особенно положительных пластин) в осадок (шлам), который придает электролиту при заряде темный цвет. Случаи с глубоким разрядом аккумуляторов в зимнее время приводят к образованию льда в банках, который повреждает не только электроды (пластины), но и корпус батареи.

Если обеспечить в процессе эксплуатации управление состоянием заряженности аккумулятора с учетом изменяющихся условий его работы, то это позволит наиболее полно использовать конструктивный ресурс каждой батареи. Защита от избыточного заряда, защита от глубокого разряда, защита от высокой температуры (выше +50 С) электролита, поддержание в норме его уровня над блоками пластин в банках (секциях) батареи, соблюдение условий хранения при бездействии автомобиля – вот общий перечень мероприятий, позволяющих добиваться наибольших сроков службы стартерных аккумуляторов.

Анализ показателей срока службы аккумуляторов различных типов позволяет констатировать, что календарная продолжительность их работы на автотранспорте отражает взаимодействие трех основных составляющих процесса эксплуатации: рабочие (эксплуатационные) показатели изделий электрооборудования, условия эксплуатации и действия водителя автомобиля. Эксплуатационные технические показатели отдельных изделий электрооборудования со сроком службы автомобиля могут значительно отличаться от конструктивных характеристик (износ и другие причины).

Изменяющиеся условия окружающей среды (лето-зима, день-ночь) корректируют режим заряда и разряда батареи (без учета ее состояния) в том или ином направлении. Режим работы аккумулятора напрямую зависит от водителя. Например, может получиться, что имевшийся непродолжительный заряд батареи малым током неожиданно сменится продолжительным разрядом, который не будет восстановлен до конца поездки.

Каждодневное состояние заряженности аккумулятора, за определенный период эксплуатации (зимой или летом) характеризует среднюю степень заряженности, значение которой влияет на календарный срок его работы. После многократных глубоких разрядов и последующих зарядов стартерная батарея может преждевременно выйти из строя при относительно малом календарном сроке эксплуатации, хотя каких-либо технологических нарушений при ее изготовлении может и не быть. Это – результат неблагоприятного режима эксплуатации.

При контролируемом режиме работы автомобиля, с учетом внешних условий эксплуатации, технического состояния генератора, основных потребителей электроэнергии и электропроводки, при состоянии заряженности 70-95% и надлежащем техническом обслуживании, батарея может безотказно работать 3-4 года. Пробег автомобиля за этот срок может составить более 100 тыс. км. Если аккумулятор в процессе эксплуатации имеет постоянно болеенизкую заряженность (60% и ниже) и периодические полные разряды (до полного отказа), в этих условиях срок эксплуатации будет значительно меньше возможного.