Почему портятся электроды аккумулятора?

Рано или поздно, но любой аккумулятор выходит из строя. Наиболее слабым местом в свинцово-кислотных АКБ являются электроды. Исследования отказавших батарей показывают, что проблемы почти всегда возникают из-за них. Причём вне зависимости от разновидности технологии, по которой был изготовлен аккумулятор.

Немного об устройстве свинцово-кислотных АКБ

Базовая ячейка, из которых набираются батареи, состоит из положительного электрода (анода), отрицательного (катода), сепаратора и корпуса (банки) с электролитом. В свою очередь, электроды конструктивно выглядят как несущая решётка из легированного свинца с закреплённой на ней в процессе изготовления активной массой. Для катода это губчатый свинец, а анод заполнен в заряженном состоянии оксидом того же металла.

Свинцово-кислотный аккумулятор AGM выполнен примерно так же, но в нём электролит не находится в свободном состоянии, а заключён в виде пропитанных матов из стекловолокна, одновременно играющих роль сепараторов. Это позволяет работать в различных пространственных положениях и улучшает потребительские свойства, делая батарею необслуживаемой за счёт активной рекомбинации водорода и кислорода в свободных порах данных разделяющих электроды подушек.

Причины слабости положительного электрода

Окись свинца, работающая на аноде, сама по себе обладает худшими физическими свойствами, чем металл катода. Поэтому обеспечить её надёжное сцепление с токоотводной свинцовой решёткой на протяжении всего срока службы затруднительно. В батарее постоянно идут химические реакции, изменяется объём их продуктов, коробятся решётки от нагрузок.

Кроме того, при нарушении режимов работы и ошибках в обслуживании усиливается коррозия самих решёток. Активной массе становится не за что удерживаться, и она осыпается на дно в виде шлама. Из-за этого возникают короткие замыкания, что быстро выводит элемент из строя. Если даже такого пока не произошло, загрязнение электролита усугубляет проблему.

В аккумуляторах AGM существует также эффект локального повышения плотности раствора кислоты из-за плохого перемешивания. Иногда это полезно с точки зрения потребительских характеристик, но при перезарядах опасно с точки зрения сильной коррозии и разрушения активной массы.

Катод гораздо более стоек к разрушениям, поскольку в нём активная масса состоит из пористого металла. Но при глубоких разрядах это преимущество пропадает. Тем не менее, первым портится почти всегда положительный электрод.

Что ведёт к отказу

Если повреждения электродов наступили преждевременно, значит были нарушены условия эксплуатации:

• из-за глубокого разряда или пониженного уровня электролита наступила глубокая сульфатация электродов, что тоже считается их повреждением, поскольку масса перестаёт работать, и электрод не способен принять зарядный ток;
• коробление пластин вызывается большими токами, как заряда, так и разряда;
• эксплуатация при высокой температуре или перегреве большими токами ускоряет коррозию пластин;
• механические ударные и вибрационные нагрузки на батарею ведут к выкрашиванию активной массы;
• постоянные сильные разряды ведут к разрыхлению окиси свинца на аноде за счёт образования большого количества мелких кристаллов сульфата, это ещё не сульфатация, но уже приводит к осыпанию и оплыванию электродов.

Данные процессы остановить невозможно, это естественное старение, но замедлить его необходимо.

​

Меры профилактики

• В первую очередь аккумулятор должен быть обеспечен качественным электролитом, а не смесью технической кислоты с водопроводной водой. Допустимы только аккумуляторные чистые жидкости.
• АКБ данного типа не должны глубоко разряжаться или храниться в частично разряженном состоянии.
• Чем ниже токи заряда и разряда, тем дольше проживёт батарея.
• Даже необслуживаемые АКБ должны контролироваться на уровень и состав электролита. Некоторые AGM батареи также предусматривают такую процедуру.
• Следует избегать температурных и ударных стрессов для АКБ.

Особенно это важно для AGM батарей, которые рассчитаны на долгий срок службы, их высокая стоимость не должна уничтожаться безграмотной эксплуатацией. Режимы их заряда и разряда чётко прописаны в технической документации.

Заказать необслуживаемые свинцово-кислотные АКБ или узнать о них подробнее можно на сайте компании «Sacred Sun» - одного из востребованных.