Как восстановить гелевые аккумуляторы глубокого разряда

Источники постоянного тока с загущенным электролитом используются в автомобилях и блоках бесперебойного питания. В процессе эксплуатации происходит износ устройств, негативно влияющий на емкость. Владельцам, желающим сэкономить на приобретении новых батарей, необходимо знать, как восстановить гелевый аккумулятор.

Принципиальные отличия гелевых аккумуляторов

Гелевые батареи, относящиеся к химическим свинцово-кислотным источникам постоянного тока, отличаются агрегатным состоянием электролита. Рабочая жидкость состоит из смеси серной кислоты и дистиллированной воды с добавлением силиконового загустителя.

Раствор, имеющий консистенцию густого желе, заполняет промежутки между отрицательными и положительными электродами, повышая энергоемкость и прочность конструкции. Густой раствор обеспечивает удержание образующихся при работе батареи газов, которые затем рекомбинируются в ходе химических реакций.

Гелевый аккумулятор можно восстановить.

Для удержания геля используется сепаратор, изготовленный из пористого пластика. Материал обеспечивает сохранение прочностных характеристик при нагреве или механических нагрузках. Сепаратор способствует сохранению стабильного зазора между пластинами и исключает вероятность короткого замыкания.

Для улучшения контакта густого электролита с положительной пластиной используется дополнительная прокладка из стекловолокна (толщиной 0,3-0,4 мм).

Для изготовления положительных и отрицательных пластин используется сплав из свинца и кальция с добавкой олова. Материал обеспечивает увеличение срока эксплуатации аккумулятора и поддерживает стабильный пусковой ток. Гелевая батарея допускает несколько сотен циклов разрядки и зарядки без утери начальных характеристик емкости.

Еще одним отличием гелевых источников питания является способность работать при наклоне корпуса. Густой электролит не вытекает из промежутка между пластинами даже при повороте корпуса на угол более 90°.

Батареи с гелевым наполнителем допускают глубокую разрядку при подключении энергоемкого внешнего оборудования. Конструкция устройства допускает выведение из состояния глубокого разряда. Не требуется подключения внешнего источника питания сразу после разрядки аккумулятора.

Глубокая разрядка частично заряженной батареи не оказывает негативного влияния на емкость устройства. Густой электролит обеспечивает низкий саморазряд аккумулятора, дополнительно увеличивающий срок службы изделия.

Как проверить гелевый аккумулятор

Обслуживание и проверка источника питания гелевого типа состоит из следующих этапов:

1. Проведение визуального осмотра корпуса на предмет появления вздутий или трещин.
2. Проверка полости банок, не допускается крошение пластин и электролита.
3. Проведение замера напряжения на клеммах в состоянии покоя тестовым прибором. Затем производится подключение нагрузочной вилки, имитирующей работу стартера двигателя или внешней нагрузки. Сопротивление удерживается в подключенном состоянии на протяжении 4-5 секунд, затем владелец визуально оценивает быстроту восстановления исходного напряжения. Исправный аккумулятор показывает под нагрузкой напряжение в пределах от 11,5 до 12 В.

Подлежит ли гель восстановлению

Устройство гелевого аккумулятора.

Заводы-изготовители не рекомендуют проводить восстановительные работы, поскольку при выходе из строя гелевого аккумулятора происходит необратимое разрушение пластин и корпуса. После проведения проверки владелец может попытаться вернуть исходные параметры батареи, но манипуляции не гарантируют положительного результата. Для восстановления устройства применяется методика доливки дистиллированной воды с последующей зарядкой от внешнего источника питания.

Для восстановительных работ отбираются батареи гелевого типа, имеющие напряжение на контактных штырях в пределах от 50 до 60% номинального параметра. Если напряжение снижено на 25-30%, то источник питания удается восстановить до начальной емкости. Изделия с пониженными характеристиками восстанавливаются частично.

Основные правила безопасной зарядки

Правила безопасной зарядки гелевых батарей:

1. Перед проведением зарядки изделие отключается от внешней цепи (от бортовой сети машины или электропроводки блока автономного питания). Батарея устанавливается в проветриваемом помещении, корпус и контактные штыри очищаются от налета пыли и окислов.
2. Для обслуживания гелевых аккумуляторов используется специальное зарядное приспособление. Применять стандартные блоки, предназначенные для зарядки малосурьмянистых свинцово-кислотных устройств, запрещено.
3. Для обеспечения сохранности рабочих характеристик сила тока в цепи заряди не превышает 10% от емкости батареи (параметр указывается на корпусе). Например, для восстановления аккумулятора емкостью 72 А*ч необходимо выставить параметр на уровне 7,2 А. Для проверки значения используется штатный прибор, установленный в зарядном блоке. Допускается применение дополнительного тестового прибора, который вводится в цепь питания.
4. Если владелец хочет восстановить емкость в ускоренном режиме, то зарядный ток увеличивается на 30% от исходного значения. Допустимый параметр указывается на заводской бирке на корпусе (поле Max Initial Current). Ускоренная методика подзарядки оказывает негативное воздействие на элементы конструкции, злоупотреблять функцией не следует.
5. При восстановлении емкости гелевой батареи требуется поддерживать напряжение в пределах 14,3-14,5 В. Точное значение параметра указывается на корпусе аккумулятора. Запрещается повышать напряжение в цепи зарядки более допустимого предела, поскольку начинается размягчение гелевого состава с потерей исходных характеристик.

Как проводится восстановление аккумуляторной батареи

Восстановление батареи с загущенным электролитом выполняется по методике, стандартной для свинцово-кислотных источников тока.

Поскольку причиной падения характеристик является снижение плотности и подвижности рабочего раствора, то необходимо ввести в банки дистиллированную воду. Из-за конструктивных особенностей процесс реанимации батареи требует от владельца знаний электротехники и внимательности.

Заливка дистиллята

Заливать дистиллят нужно правильно.

Процедура ремонта батареи путем заливки дистиллированной воды состоит из этапов:

1. Снять верхнюю декоративную крышку, защищающую резиновые вентиляционные пробки.
2. Протереть поверхность корпуса от пыли, а затем последовательно снять защитные колпачки. Существуют модификации батарей гелевого типа с пластиковыми индивидуальными крышками, установленными в каждой банке. Если крышки запаяны, то для доливки воды потребуется просверлить коротким сверлом отверстия диаметром 2-3 мм.
3. Ввести в полость каждой банки по 1,5-3 см³ дистиллированной воды. Жидкость заливается при помощи медицинского шприца с удлинительной трубкой, рекомендуется равномерно распределить воду по видимой поверхности электролита. Заполнять банку водой запрещается, поскольку излишек влаги негативно влияет на электрохимические параметры батареи.
4. Выдержать паузу 2-3 часа, необходимую для впитывания воды гелевым составом. Залить дополнительно 1,5-3 см³ и снова дождаться окончания впитывания жидкости. Одновременно тестовым прибором проверяется напряжение на клеммах. При восстановлении характеристик электролита происходит рост напряжения.
5. Закрыть резиновые пробки и установить на место крышки. Если в заглушках сверлились дополнительные отверстия, то каналы заделываются герметиком.
6. Подключить батарею к внешнему зарядному блоку для восстановления емкости.

Восстановление с помощью длительной зарядки АКБ

Длительная зарядка гелевого аккумулятора выполняется после заливки банок дистиллированной водой. Часть владельцев рекомендует установить на крышку дополнительный груз, опасаясь выдавливания пробок давлением газа. При длительной зарядке гелевых источников тока активного газообразования не происходит, в конструкции крышки предусмотрен клапан для стравливания излишков давления в атмосферу.

Параметры зарядки устанавливаются в пределах, указанных на заводской этикетке. Описанная в ряде источников методика восстановления напряжением 20-30 В категорически запрещена, поскольку приводит к ускоренной деградации электролита и разрушению пластин. При длительной зарядке производится снижение силы тока в цепи с пропорциональным увеличением времени восстановления. Последующие циклы разрядки и зарядки позволяют восстановить емкость батареи.

Циклическая зарядка

При утере емкости необходимо разрушить кристаллы сульфата свинца, образовавшиеся на поверхности электродов и активной массы. Вернуть исходные параметры возможно путем последовательных зарядок и разрядок. Батарея подключается к зарядному блоку и восстанавливается до максимально допустимого уровня.

Затем к клеммам подсоединяется устройство с небольшой мощностью (например, малогабаритный вентилятор или автомобильная лампа, рассчитанная на напряжение на 12В).

Разрядка прекращается при падении напряжения на клеммах до 10,5 В.

Зарядное устройство для зарядки гелевого аккумулятора.

Проведение 4-5 тренировочных циклов позволяет восстановить емкость батареи с исправными электродными пластинами. Если произошло разрушение сетки и выпадение активной массы, то циклическая зарядка не обеспечивает восстановления характеристик. Владелец может продолжить эксплуатацию источника питания с пониженной емкостью или приобрести новое изделие.

Как продлить устройству период работы

Основные способы продления срока работы аккумуляторов гелевого типа:

1. Данные батареи рассчитаны на высокий разрядный ток, что обеспечивает устойчивость к коротким замыканиям. Но перегрев элементов внешней цепи приводит к возгоранию деталей и повреждению аккумулятора. Для продления срока службы источника питания следует предусмотреть плавкую вставку около положительной клеммы.
2. Устройство следует хранить в заряженном состоянии при температуре 20°С (допускается кратковременное складирование при показателях -20…+50°С). В процессе хранения проверяется напряжение на клеммах, при падении параметра до 12,6 В производится подзарядка. При дальнейшем падении значения начинается сульфатация пластин, приводящая к уменьшению емкости.
3. При установке батареи в блок бесперебойного питания рекомендуется использовать модуль подзарядки на основе солнечных батарей. Устройства обеспечивают поддержание заданного напряжения на клеммах, срок эксплуатации аккумуляторов достигает 12 лет.
4. После расконсервации гелевого аккумулятора производится выравнивающая зарядка, позволяющая скорректировать параметры по банкам. Напряжение восстановления указывается на заводской этикетке или запрашивается у изготовителя батареи.

В каких случаях восстановление АКБ нецелесообразно

Владелец может попытаться реанимировать гелевую батарею с неповрежденными электродами и целым корпусом. Если отмечено раздувание кожуха, то дефект указывает на выпадение активной массы из электродных пластин. Деформация кожуха определяется при визуальном осмотре, подобные источники питания восстановлению не подлежат. Невозможно выполнить ремонт источников питания с разбитыми пластиковыми корпусами, заклеивать или запаивать трещины запрещается.

Дополнительным способом проверки изделия является определение состояния пластин. В домашних условиях тестирование проводится путем встряхивания батареи. Если произошло разрушение элементов, то из корпуса будет доноситься посторонний звук.

Владелец может визуально осмотреть полость через технологические отверстия. Если на электродах обнаружены повреждения, то оживить аккумулятор не получится. Восстанавливаются лишь устройства с пересохшим слоем электролита, что негативно влияет на емкость изделия.

Срок службы гелевой батареи (АКБ), по утверждению производителей, — не менее 10 лет. На практике необходимость ее ремонта или замены становится очевидной спустя 3-4 года, когда наблюдается снижение емкости или высыхает электролитный раствор. Изделие относится к категории необслуживаемых элементов, но опытные владельцы транспортных средств знают, как восстановить гелевый аккумулятор в домашних условиях.

Принципиальные отличия гелевых аккумуляторов

От свинцово-кислотных аналогов такие АКБ отличаются рядом технических характеристик и составом электролита. Связующим раствором в нем служит дистиллированная вода с добавлением силикагеля, который наглухо запечатывает содержимое корпуса.

Это позволяет избежать испарений химических веществ, что сказывается на уровне экологичности устройства — его можно устанавливать не только в салоне машины, но и в жилых помещениях. Кроме того, благодаря отсутствию выброса газов обеспечивается их повторное участие в рабочем процессе и увеличивается срок службы изделия.

Еще одним преимуществом АКБ является возможность размещать ее в любом положении — на боку или вверх дном, в то время как кислотные батареи нуждаются в строго вертикальной фиксации.

Аккумуляторы с гелевым электролитом не требуют глубокой подзарядки, быстро заряжаются и сохраняют ресурс в режиме ожидания в течение 2 лет.

Из-за увеличения количества циклов заряда-разряда возможно более интенсивное использование таких изделий.

Среди негативных особенностей подобных батарей отмечают:

1. Неустойчивость к низкой температуре. При -50⁰C электролит замерзает и становится ломким.
2. Быстрый выход из строя при подаче напряжения свыше 15 В.
3. Высокую цену.

Как проверить гелевый аккумулятор

При отсутствии явных изъянов устройство проверяют с помощью вольтметра и нагрузочной вилки, в течение 3-4 секунд имитирующей работу стартера. Нагрузку подключают после установки значений напряжения на клеммах, а далее на короткий период подсоединяют импровизированный движок.

Темпы восстановления электродвижущей силы оценивают, наблюдая за стрелкой вольтметра, которая должна подниматься обратно.

Быстрое падение тока свидетельствует о том, что аккумулятор почти израсходовал свой ресурс, новое устройство заряжается долго. Если изменений не происходит, напряжение можно увеличить, прибавляя постепенно по 5 В. В ходе операции следует обратить внимание на то, чтобы температура прибора не превышала 40-45⁰С.

Подлежит ли гель восстановлению

Основанием для восстановления АКБ служит высыхание влаги в электролите. Для проверки уровня жидкости в банках крышку аккумулятора вскрывают ножом либо другим острым инструментом. При возвращении крышки в первоначальное положение необходимо убедиться в отсутствии на клапанах грязи.

Из-за нее они могут не закрыться, и гель будет высыхать быстрее. Кроме того, учитывают целостность корпуса устройства и его содержимого. Объем сохраненного в аккумуляторе заряда должен составлять не менее 30% от положенной величины.

Основные правила безопасной зарядки

Зарядку гелевого аккумулятора можно выполнять в домашних условиях. Главное — обеспечить поступление постоянного тока. Процедуру проводят с помощью зарядного устройства на 12В, которое применяется только для гелевых приборов.

Такие зарядки можно изготовить своими руками. От других изделий их отличает возможность контроля над поступающим напряжением. Этот показатель рекомендуется выставлять в размере 0,1 от мощности батареи, зарядное время при этом составит около 12 часов. Прибор, рассчитанный на устройства кислотного типа, использовать нельзя.

АКБ заряжается полностью и с низким уровнем энергии не эксплуатируется.

Долгое пребывание в разряженном состоянии приводит к снижению емкости. Предупредить эту ситуацию позволят регулярные подзарядки аккумулятора.

Как проводится восстановление аккумуляторной батареи

Гелевые аккумуляторы более требовательны к обслуживанию, поэтому для их восстановления нужна большая аккуратность. В ходе процедуры используются следующие инструменты:

Для восстановления уровня электролита потребуется дистиллированная вода, ее можно купить в аптеке.

Заливка дистиллята

Аккумулятор разбирают, сняв с него верхнюю крышку, после чего пинцетом удаляют резиновые колпачки клапанов. Затем шприцем добавляют в каждую банку по 2 мл дистиллята. Заливать жидкость нужно постепенно, по мере впитывания воды в гель. Восстановленный уровень должен полностью покрывать свинцовые пластины, а излишек влаги откачивают тем же шприцем.

В ряде случаев вместо дистиллированной воды в АКБ заливают электролит. Это сработает, если АКБ старая и реанимировать ее нужно временно.

Восстановление с помощью длительной зарядки АКБ

После добавления дистиллированной жидкости клапаны возвращают на место и закрывают крышкой, которую фиксируют скотчем или клеем, а сверху укладывают груз. Это необходимо для того, чтобы предотвратить срыв клапанов под действием выделяющегося газа.

При подключении батареи к зарядному устройству на вольтметре выставляют значение 14-15 B и дожидаются, когда аккумулятор восстановит потребление тока (в течение 14 часов). Если этого не произошло, напряжение повышают до 20 B.

Важно не оставлять батарею без присмотра, поскольку восстановление электролита приводит к резкому падению нагрузки и может спровоцировать задымление и выгорание устройства. Поэтому, как только пойдет ток, уровень электродвижущей силы снижают до 14 B и продолжают заряжать АКБ в стандартном режиме, т. е. зарядом, равным 0,1 от ее номинальной емкости.

Циклическая зарядка

Метод используется при сильной потере емкости. Он предполагает проведение 3-4 повторяющихся циклов зарядки и разрядки.

Первые две проводятся под высоким напряжением в 25-30 B, которое по мере увеличения потребления тока постепенно снижается до 14 B. Для разрядки используют лампочку на 5-10 Вт, при этом необходимо следить за тем, чтобы разность потенциалов не оказалась ниже отметки 10,5-11 В.

После восстановления батарею заряжают в стандартном режиме. Если вернуть аккумулятору всю мощность не удалось, его используют с неполным зарядом либо приобретают новую модель.

Как продлить устройству период работы

Срок службы гелевого аккумулятора зависит от условий эксплуатации и ухода за ним. Не рекомендуется допускать полной разрядки батареи.

Если это произошло, применяют ограниченную схему восполнения заряда — не в 10%, а в 5% от заявленной емкости — и вдвое увеличивают время процесса. Потери энергоемкости при таких действиях меньше, чем при стандартном способе.

Для того чтобы не было подобных ситуаций, следует приобрести мультиметр. В профилактических целях регулярно проверяют правильность крепления клемм и 1 раз в квартал производят полный цикл зарядки батареи.

В каких случаях восстановление АКБ нецелесообразно

1. При вздутии банок, которое вызывается отслоением геля от пластин. Подобный дефект определяют визуально.
2. При разрушении содержимого корпуса в результате продолжительного воздействия высокой температуры. Если во время осмотра АКБ из нее доносятся посторонние звуки, элемент «оживить» нельзя. Можно также просветить отверстия банок и убедиться в том, что свинцовые пластины утратили первоначальный внешний вид.

Правильным решением в таком случае будет покупка новой гелевой батареи.

Информационный сайт о накопителях энергии

Эксплуатация гелевых аккумуляторов ведется в условиях, далеких от идеальных. Поэтому, утверждение, что гель не выпускает молекулы из массы, испарения нет, не соответствует действительности. Зачем же тогда на каждой банке установлены резиновые колпачки под пробками? За 2-4 года, в зависимости от условий эксплуатации, гель подсохнет, контакт со свинцовыми пластинами ослабнет. В этот момент владелец техники заметит, что заряда стало не хватать на обычный объем работы. Другой причиной потери емкости становится длительный период: разряд-ожидание подзарядки.

Как вернуть емкость гелевой АКБ

Восстановление гелевых аккумуляторов заключается в возвращении воды в электролитную массу. При этом добавляется умеренное количество жидкости, только для обеспечения полного контакта. Лишняя влага вредна.

В необслуживаемых АКБ сверху над каждой банкой есть пластиковые кружки, вклеенные заподлицо. Нужно подковырнуть их острым предметом, снять внизу резиновые пробки. В каждую банку залить по 10 миллилитров аптекарской дистиллированной воды. Жидкость должна впитаться в гель в течение нескольких часов.

До проведения операции аккумулятор должен быть заряжен полностью. После растворения геля провести разряд сопротивлением и заряд обычным способом.

Когда нельзя восстанавливать аккумулятор

Если корпус аппарата поврежден, на нем есть трещина или вздутие, восстановление гелевых АКБ невозможно. Деформация показывает, процесс химического разрушения электролита шел активно. Возможно, гель получил необратимые изменения. Вода уже не восстановит внутренний компонентный состав.

Внутри могут разрушиться пластины. Негодные банки в гелевом аккумуляторе не меняются. Убедиться, что пластины осыпались или осели можно, тряхнув корпус. Послышатся характерные звуки. Можно посветить внутрь подозрительной полости фонариком.

Трещины на корпусе или свищи привели к удалению части активной массы. Заклеив их, не восстановишь внутреннего баланса. Если трещины возникли при перемораживании аккумулятора, сам состав уже потерял свойства.

Восстановление 7 амп гелевого аккумулятора

Такие аккумуляторы относят к тяговым. То есть накопитель отдает энергию долго и равномерно. Ему не страшен глубокий разряд. Но основное использование гелевого аккумулятора 12 В 7 А в мототехнике, скутерах и лодках. Аккумулятор представляет модель необслуживаемую или с крышками, состоящую из 6 банок, общим весом около 2 кг. Изделия с явно меньшим весом имеют в каждой банке вместо трех по две пары обкладок и меньшую емкость.

Для восстановления емкости гелевого аккумулятора нужно вскрыть крышки, снять резиновые колпачки и долить 1-2 кубических сантиметра дистиллированной воды в каждую банку. При этом аккумулятор должен быть полностью заряжен. Жидкость позволит набухнуть гелю и плотнее прилегать к пластинам примерно через 4 часа. После нужно проверить, будет ли батарея воспринимать заряд. Вначале разрядить батарею до напряжения 10,5 В, потом снова зарядить. По графику на первую разрядку должно уйти 1 час, на зарядку 2, следующий цикл 3 часа зарядка и столько же разрядка. Если емкость восстановилась, провести зарядку гелевого аккумулятора до рабочего напряжения. Обслуживание батареи в дальнейшем обычное.

Совершенно разряженный гелевый аккумулятор владелец запустил с помощью толчка инвертором, пропустив ток в 150 ампер в течение 20 секунд. Но эта крайняя мера была проведена после безуспешных попыток. Выполнено увлажнение геля. Подать заряд на батарею не удалось в течение 6 часов. После использования сварочного, зарядка пошла. За 6 часов напряжение стало 12,8, скутер завелся.

Видео

Посмотрите, как своими руками вернуть емкость гелевому аккумулятору.