Что делать, если происходит кипение аккумулятора при зарядке

Новая аккумуляторная батарея, особенно необслуживаемая, может длительное время работать нормально, позволяя забыть о своём существовании. Но рано или поздно возникает необходимость её подзарядки с помощью зарядного устройства.

Существует немало разновидностей ЗУ, в том числе достаточно интеллектуальных, способных полностью контролировать процесс зарядки. Но даже и в этом случае возможна ситуация, когда электролит закипает, и этот момент автовладельцы воспринимают неоднозначно: одни считают это крайне вредным для АКБ, другие уверены, что кипение электролитической жидкости – процесс естественный и нормальный.

Попробуем разобраться в этом вопросе.

Когда выделение газов при зарядке считается нормой

Чтобы лучше понимать физические процессы, происходящие в автомобильной аккумуляторной батарее, весьма желательно ознакомиться с устройством этого источника питания.

Типичный автомобильный аккумулятор, несмотря на два клеммных вывода, состоит из 6 миниатюрных батарей, соединённых последовательно. Каждая такая батарея состоит из последовательности положительных и отрицательных пластин (обычно их по 8, но это количество может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей АКБ). Пластины изготавливают из свинца – металла, обладающего наилучшими электрохимическими характеристиками при взаимодействии с электролитом. Последний представляет собой раствор серной кислоты в тщательно очищенной от всех возможных примесей воды. Если подключить к батарее внешнюю нагрузку, начинается электрохимическая реакция между положительными свинцовыми пластинами и электролитом, сопровождающаяся движением заряженных частиц в сторону положительно заряженного электрода.

Каждая батарея обладает энергетическим потенциалом в 2.0–2.1 В, а поскольку они соединены последовательно, на полностью заряженном аккумуляторе разность потенциалом между клеммами составляет 12.0–12.6 В.

В разряженной батарее вольтаж падает до 10 В, и этого уже недостаточно для прокручивания стартера. Но при работающем двигателе происходит обратный процесс – зарядка АКБ, в результате чего первоначальная ёмкость источника питания восстанавливается.

Во время зарядки в аккумуляторе происходят противоположные реакции, сопровождающиеся восстановлением свинца на пластинах от сульфатного остатка SO₄, который снова становится серной кислотой. Плотность электролита повышается, и когда все соли на пластинах оказываются регенерированными, а внешний ток при этом продолжает поступать, начинается процесс электролиза дистиллированной воды – аккумулятор при зарядке начинает кипеть. Физически это процесс разложения воды на составляющие – водород и кислород. Эти газообразные вещества и образуют поднимающиеся вверх пузырьки, которые мы привыкли классифицировать как кипение.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что бурление жидкости свидетельствует о завершении процесса зарядки автомобильного аккумулятора. Вот вам и ответ на вопрос, должен ли кипеть аккумулятор легкового авто во время зарядки.

Если вы восстанавливаете ёмкость АКБ с помощью зарядного устройства, время между началом зарядки и её окончанием будет зависеть от множества факторов:

• степени разряда батареи;
• возможностей ЗУ;
• выбранного режима.

Это означает, что вряд ли возможно с точностью до часа определить длительность зарядки. Но в любом случае об окончании можно судить по началу выделения пузырьков. Другими словами, если аккумулятор кипит при зарядке – это нормально, поскольку это достоверный признак того, что АКБ полностью восстановила свой заряд. Но следует понимать, что при длительном кипении происходит испарение жидкости, а это процесс нежелательный. Так что если вы обнаружите кипение электролита – понаблюдайте за батареей минут 30–60 и выключайте зарядное устройство.

Если кипение продолжится и после этого – вы перестарались, это свидетельство явного перезаряда источника питания.

Так сколько же времени должен кипеть аккумулятор во время зарядки? Если батарея исправна, то процесс кипения обычно начинается за 120–180 минут до того времени, когда ёмкость батареи восстановится до номинального значения. То есть процесс кипения – это нормально.

Но тут тоже есть свои нюансы. Имеет значение, в каком режиме вы осуществляете зарядку. Если малыми токами – то всё вышесказанное справедливо, восстановление ёмкости происходит медленно, и соответственно между началом появления пузырьков и полной зарядкой проходит достаточно много времени. Другое дело – зарядка высокими токами. В этом случае скорость набора заряда существенно возрастает, выделения газов – тоже, и если вы упустите этот момент, жидкость может выкипеть, оголив пластины, и они начнут разрушаться.

Так что зарядка большими токами, которую иногда практикуют автомобилисты, желая побыстрее зарядить аккумулятор, вредна для батареи, и злоупотреблять ею не стоит.

По понятным причинам точное значение времени кипения мы указать не можем, но верным признаком перезаряда является бурное кипение электролита – вот по нему и следует ориентироваться. Правда, при быстрой зарядке большими токами кипение начнётся раньше насыщения электролита кислотой, поэтому, если вы хотите зарядить батарею полностью, нужно продолжить процесс, снизив ток заряда.

Химические причины кипения раствора кислоты

В процессе зарядки от генератора или ЗУ аккумулятор накапливает энергию, поступающую от источника тока. Если быть точным, то эта энергия тратится на восстановление свинцового покрытия электродов, которые во время разряда вступают в реакцию с кислотой, образуя сульфат свинца.

Во время процесса подзарядки источника питания кислотный остаток регенерируется обратно в кислоту, и плотность электролита растёт. После того как все соли с пластин регенерировались, поступающий ток продолжает воздействовать на электролит, запуская процесс электролиза воды. Она разлагается на молекулярный кислород и водород, в обычных условиях это газы, которые устремляются к поверхности электролита в виде пузырьков. Интенсивность этого процесса со временем нарастает. Со стороны это газовыделение воспринимается как кипение жидкости. В действительности температура электролита при этом составляет порядка 50 градусов.

Благодаря приведенным сведениям становится понятно, почему при зарядке аккумулятора автомашины от зарядного устройства начинает закипать и пузыриться электролит, и насколько этот процесс безопасен.

Кипение как признак неработоспособности аккумулятора

Но не всегда факт газовыделения в растворе серной кислоты следует воспринимать как норму. Мы уже отмечали, что при так называемой «быстрой зарядке» большими токами кипение начинается быстрее, чем жидкость набирает ёмкость.

Но случается и так, что аккумулятор начинает закипать практически сразу после подключения ЗУ. Это очевидное свидетельство того, что батарея не может принимать заряд, то есть её можно считать нерабочей. В подавляющем большинстве случаев восстановить её работоспособность не представляется возможным. Интенсивное кипение, начинающееся сразу после включения зарядного устройства, может наблюдаться не во всех банках, а только в некоторых секциях. Из этого можно сделать вывод, что именно в этих банках пластины уже посыпались настолько, что не могут больше удерживать заряд. Если неисправна даже одна банка, ёмкость батареи падает минимум на 15%, при двух неисправных секциях батарея однозначно становится нерабочей.

Рассмотрим основные причины, из-за которых аккумулятор кипит сразу после начала зарядки:

• накопление на пластинах неспособного к регенерации сернокислого свинца, имеющего порошкообразную консистенцию и осыпающегося под воздействием кислоты;
• падение уровня электролита, когда пластины оголяются и подвергаются усиленному окислению;
• КЗ между полярными пластинами в пределах одной или нескольких секций.

Кипение в одной банке не всегда является критичным. Возможно, после устранения причины ёмкость секции удастся восстановить, пускай даже не до первоначального уровня – в этом случае вы ещё сможете эксплуатировать АКБ некоторое время.

Самостоятельное устранение проблемы

Итак, аккумулятор закипел в процессе зарядки, что можно и нужно делать? Бурное газовыделение свидетельствует о том, что батарея перестала накапливать энергию. Как свидетельствует практика, кипение переходит в активную стадию, когда АКБ набрал примерно 80% от максимального возможного заряда.

Именно поэтому сразу отключать зарядку не нужно, но и оставлять кипеть аккумулятор рекомендуется максимум на два–три часа. Необходимо сразу после появления газов уменьшить ток заряда вдвое. Если пробки были откручены полностью, их следует неплотно одеть – небольшой щели для выхода паров вполне достаточно, и этим вы снизите вероятность выплёскивания электролита наружу.

Как правило, после уменьшения тока кипение ненадолго прекращается, но затем жидкость снова начинает бурлить. Алгоритм в этом случае остаётся неизменным – двукратное уменьшение тока зарядки. Обычно при такой последовательности зарядку продолжают до тех пор, пока вольтметр или амперметр не укажут на стабильность соответствующих показателей.

Современные ЗУ способны самостоятельно уменьшать силу тока, ориентируясь на показатели вольтажа. На более старых устройствах необходимо следить за этим параметром и регулировать ток заряда самостоятельно.

Если электролит закипает достаточно быстро, первое, что нужно сделать – проверить его уровень. Если он недостаточен, нужно долить жидкость (дистиллированную воду или электролит, в зависимости от плотности раствора) и продолжить зарядку. Это единственный случай, когда вы имеете возможность относительно просто реанимировать батарею.

Когда без обращения в сервис не обойтись

Если аккумулятор закипает быстро, и причина – не в падении уровня электролита, скорее всего, вам не удастся его восстановить. Продолжите заряжать – и газовыделение усилится настолько, что устройство может взорваться.

Это не означает, что АКБ стоит списывать со счетов – многие автосервисы занимаются восстановлением аккумуляторов, особенно обслуживаемых старого образца. Но нужно понимать, что это дорогостоящая услуга, которая не гарантирует, что батарея после такого ремонта прослужит хотя бы год – так что гораздо рациональнее сразу задуматься о приобретении нового источника питания.