Как оживить гелевый аккумулятор

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.

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

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

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.

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.