Саморазряд аккумуляторной батареи это разряд бездействующей аккумуляторной батареи, от которой на борту автомобиля отключены все потребители или которая снята с автомобиля для хранения. Саморазряд можно подразделить на случайный, ускоренный и естественный. Случайный и ускоренный протекают непосредственно на автомобиле и являются следствием нарушения правил эксплуатации АКБ.
Саморазряд аккумуляторной батареи, случайный, ускоренный и естественный, график снижения скорости саморазряда и увеличение срока службы аккумулятора.
Случайный саморазряд аккумуляторной батареи.
Это неучтенный разряд АКБ скрытым током утечки на корпус автомобиля. Например слаботочной утечкой через неисправные бортовые электронные схемы, которые постоянно подключены к АКБ.
Ускоренный саморазряд аккумуляторной батареи.
Это преждевременный разряд токами утечки через грязевые мостики снаружи батареи между ее клеммами. Или внутри аккумуляторов из-за наличия случайно попавших посторонних примесей. А также из-за замыкания между пластинами при осыпании активных масс.
Естественный саморазряд аккумуляторной батареи.
Это неотвратимое, присущее любому химическому источнику тока падение его заряженности при длительном пребывании в обесточенном состоянии. Применительно к автомобильной АКБ естественный саморазряд аккумуляторной батареи имеет место главным образом не на автомобиле, а при хранении на складе.
Естественный саморазряд аккумуляторной батареи есть проявление постоянного взаимодействия химически активных реагентов аккумулятора как между собой, так и с окружающей средой. В естественном саморазряде проявляется физическая природа активных химических веществ терять со временем свою активность.
Если АКБ не заправлена электролитом, она подвержена воздействию кислорода воздуха, его температуры и влажности. Как следствие, электроды сухозаряженных АКБ могут утратить свою активность. А свинцовые решетки и внутренние электросоединения — окислиться. Такая батарея при ее заливке электролитом не наберет номинальной емкости даже после тренировочного зарядного цикла.
Чтобы свести к минимуму вредное влияние атмосферного воздуха на батареи, хранящиеся в сухозаряженном состоянии, в последнее время заводы-изготовители стали поставлять свою продукцию потребителю только в герметичной целлофановой упаковке и картонной коробке. В таком состоянии сухозаряженная АКБ может храниться до 3 лет на складе при пониженной температуре. Но особенно сложно защитить от саморазряда уже залитую электролитом и полностью заряженную АКБ.
В такой батарее естественный саморазряд связан со следующими причинами:
— Оседание серной кислоты в электролите. Имеет место перераспределение плотности электролита по высоте и, как следствие, возникновение внутренних токов разряда.
— Проникновение электролита к свинцовым решеткам через трещины в активных массах. Вспучивание активных масс внутренней сульфатацией и возникновение разрядных токов между решеткой и активной массой.
— Появление поверхностной сульфатации на электродах и на внутренних тоководах. Возникновение крупных кристаллов сульфата свинца и образование поверхностных токов утечки.
— Наличие примесей в химически активных веществах на электродах и в свинцовых сплавах решеток. Образование мелких узлов сульфатации и микротоков разряда вокруг них.
Эти причины приводят к медленному, но неотвратимому разряду запасенной в батарее емкости и являются причинами сокращения срока службы АКБ. Показателем случайного и ускоренного саморазряда является самопроизвольный саморазряд аккумуляторной батареи на борту автомобиля за непродолжительное время. Например за одну ночь. Он проявляется в медленной прокрутке ДВС стартером в обычных условиях пуска.
Естественный саморазряд аккумуляторной батареи неустраним.
Он нормируется ГОСТ 959-91Е по среднесуточному разряду в процентах от номинальной емкости полностью заряженной батареи. Для обычной батареи среднесуточный разряд, рассчитанный на 14 дней хранения, не должен быть более 0,5% от С20. Рассчитанный на один месяц — не более 0,7%.
Для новых необслуживаемых батарей саморазряд в течение одного года не превышает 40% от номинальной емкости. Это в среднем около 0,1% саморазряда в сутки от величины С20 и не менее четырех лет надежной работы при правильной эксплуатации. По рекламным данным фирм, выпускающих монолитные трубчатые АКБ, их саморазряд за один год хранения не превышает 25-30% от С20, а срок службы, выраженный в пусковых циклах, равен 10-12 тысяч, (7–8 лет ежедневной эксплуатации).
График снижения скорости саморазряда и увеличение срока службы по мере совершенствования конструкций аккумуляторных батарей.
Следует заметить, что при любой конструкции АКБ суточный саморазряд аккумуляторной батареи протекает медленнее при уменьшении плотности электролита и понижении его температуры. С уменьшением плотности электролита уменьшается концентрация серной кислоты. Это понижает интенсивность растворения свинца на отрицательных пластинах. Саморазряд аккумуляторной батареи замедляется.
При изменении плотности в интервале от 1,3 до 1,15 г/см3 суточный саморазряд аккумуляторной батареи уменьшается на 10–15%. Срок службы батареи при этом увеличивается. При падении температуры ниже 0°С саморазряд аккумуляторной батареи резко ограничивается. Из этого следует практическая рекомендация хранить залитые электролитом батареи при минусовой температуре и в полностью заряженном состоянии.
При температуре хранения T = –30°С естественный саморазряд батареи практически прекращается. Батарея может храниться достаточно долго (более 8–10 лет) и в сухозаряженном, и в залитом состоянии.
Так же как и при обычном разряде, плотность электролита может служить достоверной мерой саморазряда батареи. Именно по плотности электролита в заряженной и залитой батарее определяют состояние ее разряженности при хранении в складских условиях. Если после такой процедуры АКБ не набирает больше 60% от номинальной емкости, она подлежит утилизации.
По материалам учебного пособия «Автомобильная электроника и электрооборудование»
Ю. А. Смирнов, В. А. Детистов.