Глубокий разряд аккумулятора. Что это такое? А также причины и последствия
Меня часто спрашивают – Сергей расскажи, пожалуйста, про глубокий разряд аккумулятора автомобиля? Столько ходит легенд и басен вокруг этой темы. Чем он так опасен, какие есть причины его возникновения, ну и конечно последствия. Ведь почему то этих разрядов боятся именно кислотные АКБ. А вот скажем AGM или GEL не так критичны к нему, их можно многократно разряжать! Почему так? Этому есть несколько основных причин, однако давайте разбираться последовательно …
Разряд аккумуляторной батареи это нормальный процесс ее эксплуатации – сначала она накапливает энергию, затем ее отдает. Все прелесть АКБ, что он многозарядный, то есть не как батарейка отработала, и выкидываем, а можно постоянно заряжать большое количество циклов. Однако строение самого аккумулятора далеко не идеально, если хотите, то это очень капризное устройство:
Приколов много, конечно сейчас появились так называемые необслуживаемые аккумуляторы, они менее проблемные, уберегут от проблем с электролитом.
Немного о разряде – заряде
Эти процессы характеризуются напряжением батареи. Наверное, многие слышали, что напряжение на автомобильном аккумуляторе 12В, это не совсем правильно. Нормальный параметр это – 12,7В. Это своего рода 100% заряда.
Сильный разряд это примерно 10,5 — 11,0В, при таких параметрах вы уже не запустите свой авто. Это своего рода минимальный порог. Конечно, можно разрядить в ноль, то есть 0 Вольт, это и будет глубоким параметром.
Коротко о строении
Аккумулятор (как мы уже не раз говорили) состоит из пакетов свинцовых пластин (это минусовые) и пакетов диоксида свинца (это плюсовые), между ними пролагается специальный диэлектрик, который не дает пластинам перемыкать. Такие «наборы» погружаются в кислотный электролит (35% серной кислоты + 65% дистиллированной воды), после чего они готовы накапливать заряд. Всего таких разделов 6 штук или как их называют банок. Каждый из разделов дает напряжение примерно в 2,1 Вольта, если перемножить на «6» — вот вам и 12,6 – 12,8Вольта.
Само строение очень прочное, но слабым звеном в этой цепочке является электролит, а в частности серная кислота. Именно из-за нее и происходят частые выходы из строя аккумуляторов при глубоких разрядах.
А вот вторая составляющая, дистиллированная вода, косвенно способствует выходу из строя при перезаряде! Потому как:
Глубокий разряд как убийца батареи
НУ что строение вспомнили, теперь давайте запоминать — почему глубокий разряд так губителен для аккумулятора. Здесь очень простая ситуация:
Идеально плотность электролита должна быть 1,27 г/см3, это соотношение воды и серной кислоты. При разряде, из электролита, начинает поглощаться серная кислота, точнее она начинает оседать на плюсовых (диоксидных) пластинах в виде солей. И чем ниже разряд, тем сильнее они оседают на пластинах – плотность категорически падает.
Глубокий разряд – это своего рода минимально возможный порог батареи, то есть дальше уже разряжаться некуда. При таком химическом процессе, серная кислота находится в виде солей на плюсовых пластинах и чтобы ее от туда снять, нужно как можно быстрее зарядить АКБ.
Тогда плотность начнет возвращаться в свое русло — из электролита наоборот начнет поглощаться дистиллированная вода, а вот концентрация кислоты начнет расти.
«НУ и что» — скажите вы – «ну разрядил я свой АКБ в ноль, дальше зарядил и все хорошо, буду кататься дальше»!
А вот не все так просто – зачастую концентрация солей на плюсовых пластинах настолько велика, что при заряде кристаллы солей, не разрушаются, а остаются! Это говорит нам о том, что пластина полностью покрыта солью, ее соприкосновение с электролитом минимально! Значит, она не будет нормально работать и способствовать накоплению заряда. По опыту знаю, что каждый глубокий разряд отнимает от 2 до 3 % от емкости аккумулятора, причем сразу! Если их накопить 10 – вот вам минус 30% емкости, такой АКБ уже не запустит двигатель вашего авто.
Так что опускать можно примерно до 11 Вольт, это своего рода минимальный предел, после этого уже начинается сульфатация плюсовых пластин.
Причины
Теперь пару слов о причинах. Зачастую это всевозможные утечки тока. Например, на стоящем автомобиле, они должны быть сведены к нулю, но если вы устанавливаете не штатное оборудование (сигнализации, магнитолы, другие гаджеты), они могут высасывать энергию из АКБ, даже на стоянке. Вот вам и первая причина.
Также может накрыться генератор автомобиля, то есть не будет, происходит пополнение заряда машины – вторая причина.
Третья – длительный срок стоянки, например полгода или год, рекомендуется скинуть клемму, если этого не сделать заряд может снизиться до критичной отметки. А вообще, нужно хоть раз в месяц запускать двигатель, чтобы восполнить энергию аккумулятора, да и погонять жидкости и масло по своим полостям. Это важно.
Наверное, это основные причины, конечно если вы не сидите и специально не сажаете батарею, например магнитолой или светом фар.
Последствия
Как я уже писал сверху, несколько раз глубоко разрядили и все! АКБ можно выкидывать! Плюсовые пластины полностью покроются солями, плотность электролита упадет, и не будет расти. Даже если вы замените электролит на новый нужной плотности, он не смоет образованные соли.
Как заверяют многие производители батарей, максимальное пороговое значение равняется 15 – 20 циклам. Но по опыту знаю, что уже после 10 циклов, зимой такая батарея не справляется со своими обязанностями, для лета еще сгодится.
Мораль басни такова – не допускайте таких глубочайших параметров разряда. Это реально убивает ваш АКБ, с каждым разом отнимаете около 3% от емкости.
Можно ли восстановить?
В нашем мире — возможно все, вот только какой ценой! В идеале, нужно убрать соли с плюсовой пластины, как это сделать?
Вот такие вот последствия и причины, кстати пару слов про AGM и GEL, почему же они так устойчивы к глубоким разрядам? Все просто, тут электролит уже не в обычном жидком состоянии, здесь он находится запечатанным в стеклопакеты (AGM) или в гель (GEL), поэтому разрушительное образование солей тут сведено к минимуму, хотя полностью не побеждено! Здесь циклов в разы больше, но также не стоит доводить до этого. Небольшой видео пример.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Чего боится аккумулятор нового телефона — и как его не загубить
Многие слышали, что при покупке нового смартфона нужно не заряжать его до тех пор, пока аккумулятор полностью не сядет. Правда это или вымысел? Сейчас разберёмся — а заодно узнаем, как заряжать смартфон, чтобы аккумулятор дольше жил.
Нужно ли полностью разряжать новый телефон
Железно-никелевые, никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы, которые активно использовались в прошлых десятилетиях, действительно очень чувствительны к циклам зарядки-разрядки. Они обладали серьёзным недостатком — если поставить их заряжаться при неполной разрядке (например, на 20% заряда), то они воспринимают оставшийся заряд (в нашем примере 80%) как полный. Это означает, что со временем из-за такой эксплуатации они быстро становятся менее ёмкими. Более того, эти аккумуляторы очень плохо относились к избыточной зарядке — если оставить устройство заряжаться, даже когда у него уже 100% заряда, аккумулятор быстрее изнашивался.
Хорошо известен принцип зарядки железоникелевого аккумулятора, который сначала требует полной разрядки. Когда вы подзаряжаете уже почти полный аккумулятор, в нём происходят химические изменения, которые уменьшают ёмкость в будущем.
Крис Вудфорт, физик
https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html
Но сейчас в телефонах и смартфонах устанавливают более современные литий-ионные или, пореже, литий-полимерные аккумуляторы. Они тоже чувствительны к количеству циклов зарядки-разрядки, но у них это выражается в другом. Аккумулятор современного смартфона изнашивается быстрее, если постоянно разряжать его до нуля.
Обратите внимание на важный момент — неважно, новый ли телефон у вас в руках или старый. Принцип безопасной и эффективной зарядки остаётся одинаковым на протяжении всего периода его эксплуатации. Никаких особенных ритуалов с первым циклом зарядки-разрядки проводить не нужно — это бесполезно, а в случае с литий-ионными аккумуляторами даже вредно.
Правила зарядки телефонов
Теперь узнаем, как в идеале нужно заряжать и разряжать телефоны разных поколений.
Старые аккумуляторы
Если у вас очень старый кнопочный телефон, то, возможно, в нём установлен аккумулятор прошлого поколения (никель-металлгидридный). Опознать его можно по маркировке на корпусе батареи — NiMH.
Такие аккумуляторы практически не используются в мобильниках
Чтобы он прослужил долго, нужно:
Если вам нужно отложить телефон на хранение, то сперва зарядите его до 100% либо разрядите до нуля, затем отключите и уберите в прохладное место.
Литиевые аккумуляторы
Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы используются в абсолютном большинстве как кнопочных телефонов, так и смартфонов. Они обозначаются буквами Li-ion или Li-Polymer.
Они куда более компактные, чем их никелевые собратья
Их заряжают совсем по-другому:
Для хранения литиевых аккумуляторов лучше всего довести батарею до уровня 40–50%. Выключите смартфон (иначе он полностью разрядится в фоновом режиме) и положите его в коробку подальше от солнечных лучей и источников тепла. В таком состоянии литиевый аккумулятор не отсчитывает циклы разрядки, а потому не испортится, пока телефон лежит без дела.
Видео: рекомендации по зарядке
Следование правильным циклам зарядки и разрядки поможет вам сохранить аккумулятор в рабочем состоянии на долгие годы. Вы сможете сэкономить деньги на покупке новой батареи или смартфона.
Аккумулятор разрядился в ноль, что делать
Автомобильные аккумуляторы поддерживают работоспособность всех функций в автомобиле, начиная с запуска двигателя и заканчивая всей остальной электроникой. Понятно, что если АКБ имеет недостаточный заряд, то машина попросту не заведется. В случаях, когда обнаруживается полностью разряженная АКБ, часто она все еще подлежит восстановлению. Необходимо знать, что делать, если аккумулятор разрядился в ноль.
Обзорно устройство
Свинцово кислотные аккумуляторы были изобретены более 150 лет назад. С момента изобретения конструкция практически не изменилась. В коробке находятся свинцовые пластины(минус) и диоксид свинца (плюс). Между ними заливается диэлектрик. Он не дает пластинам замыкаться.
Пачки пластин помещены в электролит. Как правило, пачек (банок) в стандартном 12-вольтовом АКБ 6 штук. Каждая выдает напряжение около 2.1 Вольта.
Батарейка достаточно прочная и устойчивая к механическим повреждениям. Но у нее есть слабое место – электролит. Из-за серной кислоты при глубоком разряде батарея может стать неработоспособной. А вот второй компонент электролита – дистиллированная вода, негативно сказывается на АКБ при перезарядке.
Что происходит при разряде в зависимости от времени и при глубоком разряде вообще
Разряд и заряд АКБ можно охарактеризовать напряжением аккумулятора. Все привыкли считать, что на максимальном заряде этот параметр равен 12В, но это не так. Нормальным считается 12.7В. Показатель приобретает это значение при полном заряде.
Сильный разряд — это снижение напряжения до 10.5-11В. При таких показателях автомобиль, скорее всего, не получится завести.
Разряд в ноль характеризуется полным отсутствием напряжения.
Глубокая разрядка аккумулятора негативно сказывается на состоянии батареи. Во время разряда происходит поглощение серной кислоты из электролита. Во время этого процесса она оседает в виде соли на пластинах. Соответственно, чем ниже становится напряжение в АКБ, тем сильнее откладывается соль. Плотность электролита сильно падает.
Глубокий разряд АКБ — это минимальный порог батареи. Дальше просто некуда разряжать. Чтобы минимизировать негативные последствия, требуется скорее зарядить батарею. Это поможет снять соли с пластин.
При заряде плотность повысится до нормального значения. Будет уже поглощаться дистиллят, а содержание кислоты возрастет.
Важно! Как правило, после глубокого разряда соли не растворяются полностью при заряде. Получается, что пластины практически не контактируют с электролитом, что мешает АКБ выполнять свои функции.
Лучше внимательно следить за разрядом аккумулятора и стараться не опускать напряжение до 11 Вольт. Это минимум. При значениях ниже начинается отложение солевого слоя.
Возможные причины и последствия
Причинами сильного разряда могут служить:
Да, не выключенные приборы также сильно разряжают АКБ. Например, зачастую автомобилисты забывают выключить фары. За ночь батарея полностью разрядится.
Последствиями таких разрядов становятся отложение солей на пластинах, падение плотности электролита. Это, в свою очередь, приведет к выведению из строя устройства. Так что, глубокий разряд очень негативно сказывается на свинцово кислотных батареях. Каждый цикл глубокого разряда необратимо снижает емкость батареи.
Можно ли восстановить после глубокого разряда
После глубокого разряда можно восстановить автомобильный аккумулятор, если убрать налет соли с положительных пластин. Это можно сделать двумя способами:
Важно! При работах с аккумулятором стоит использовать защитные перчатки и очки. Электролит содержит серную кислоту, которая может нанести химические ожоги при неосторожном обращении.
Что делать, если АКБ полностью разряжена
Прежде чем начинать предпринимать какие-либо меры по запуску аккумулятора, стоит проверить его работоспособность. Дело в том, что если он полностью разряжен, то никакие мероприятия его не реанимируют на месте. Довольно просто определить его полную разрядку, если аккумулятор автомобиля современного вида и на нем присутствуют индикаторы заряда. Как правило, зеленый означает его полную зарядку, чёрный говорит о том, что он просто разряжен, а белый показывается если аккумулятор полностью разряжен или же негоден к дальнейшей работе.
В том случае, если специального индикатора у АКБ нет, то придется совершать проверку вручную. Это можно сделать следующими методами:
Совет! Если батарея совсем не подает признаков жизни, то не стоит пытаться возвращать ее работоспособность на месте. Такая процедура возможна, но требует много времени.
В случае полного разряда автомобиль не предстоит возможным завести. Никакие попытки не сделают батарею рабочей, без должной подготовки.
Порядок зарядки очень сильно разряженного аккумулятора
Не стоит по-простому заряжать аккумулятор, который сильно разряжен, а тем более оставлять на ночь на подзарядке. Пополнение заряда в таком случае необходимо производить согласно правилам и нюансам. При полном выполнении всех аспектов тонкого дела, вероятность того, что АКБ станет вновь рабочим увеличится.
Непосредственно перед зарядкой требуется открыть все крышки и убрать клеммы. Подключить плюс и минус, и только после этого подать электричество.
Важно! Отключение идет в обратном порядке. Т.е. сначала убирается подача тока, потом снимается минус и после этого плюс.
В обычных свинцовых кислотных АКБ ток для заряда выставляется значением 1/10 от емкости. Например, при заряде батареи в 50 А*час, при допуске всего лишь 5 ампер время заряда составит около 10 часов. Также важно, чтобы все крышки во время заряда были сняты с батареи.
Не стоит производить заряд быстрее при большем токе, это приведет к перегреву и закипанию электролита. А это, в свою очередь, скажется на качестве пластин, они могут повредиться и АКБ станет полностью не работоспособным или потеряет в емкости.
В случае, если аккумулятор необслуживаемый, стоит брать ток заряда не более 2.5% от общей емкости. А время заряда увеличить до 40 часов и более.
Помимо этого, качество заряда аккумулятора, полностью утратившего свой заряд, зависит также и от устройства, с помощью которого будут проводиться восстановительные работы. Как правило, в большинстве обычных зарядок для такого типа батарей встроен регулятор тока заряда. В некоторых устройствах присутствует также и режим снижающейся зарядки. Такие функции помогают предотвратить перезаряд АКБ.
Стоит внимательно посмотреть, чтобы зарядное устройство не было из серии, направленной на быструю зарядку батареи. Они очень мощные и могут сделать окончательно неработоспособным и так слабый АКБ. Медленная зарядка в данном случае даст больше шансов на восстановление аккумулятора.
Если АКБ разряжен не в ноль: как завести автомобиль с разряженным аккумулятором
Бывает так, что аккумулятор практически смог завести автомобиль, но после небольших действий перестал реагировать на следующие попытки. Это скорее всего говорит о том, что АКБ разряжен не полностью. Такой исход наиболее благоприятен, так как в этом случае присутствует возможность исправить ситуацию и завести авто с такой батареей.
Зарядное устройство или запасной аккумулятор
Достаточно просто и быстро можно подзарядить батарею, если с собой есть зарядка от АКБ. Или, например, запасная аккумуляторная батарея. Главное, выделить 20-30 минут на зарядку и автомобиль снова заведется. Также можно просто поменять аккумулятор или подзарядить вышедший из строя от запасного.
Совет! Чтобы быть всегда готовым к несовершенствам техники, рекомендуется всегда в багажнике иметь зарядку для АКБ. Еще лучше если с собой будет и запасной аккумулятор. Не обязательно, чтобы он был новым, это может быть восстановленный автомобильный аккумулятор. Надолго его не хватит, но выигранного времени будет достаточно.
Кроме того широкое распространение получили портативные бустеры на литий-ионных аккумуляторах. Единственный недостаток последних — специфика литий-ионных аккумуляторов. Их нельзя оставлять в автомобиле при отрицательных температурах на улице.
Стоит понимать, что каждый раз подзаряжать аккумуляторную батарею от портативной зарядки вредно для состояния АКБ. Также лучше обратить внимание, насколько долго батарея после этого держит заряд. Если она продержится не менее 3-7 дней, то все в порядке и батарея прослужит еще некоторое время. В противном случае, стоит начать проводить полную диагностику, чтобы выяснить причину, почему батарея быстро разряжается, или что не дает ей дать ток.
Завод с толкача
Простой и часто применимый способ завести автомобиль с посаженным аккумулятором — это завод с толкача. Такой метод можно использовать только в машинах, где есть механическая коробка передач.
Необходимо толкать машину, и во время движения попробовать ее завести. Лучше делать это на ровной местности, так как здесь машина не сможет в случае неудачи скатиться вниз.
В случае с автоматической трансмиссией, такой способ использовать на современных автомобилях нельзя.
Запитка от АКБ другого авто
Есть возможность зарядить аккумулятор, используя посторонний, как источник питания. Такая запитка универсальна и подойдет к любому типу авто. Стоит понимать, что даже этот распространенный способ может дать сбой из-за новой электроники. В автомобилях старого типа, такой метод, скорее всего, не принесет проблем.
Запитка происходит следующим образом:
Важно! При соединении проводов может появиться искра. Требуется проследить, чтобы в месте соприкосновения не было ничего лишнего, никакого налипшего мусора. А также, чтобы сам кабель не прикасался к движущимся частям авто. Запрещено касаться кузова машины и курить.
Часто упражнения с аккумулятором приводят к сбросу настроек автомобиля из-за отсутствия питания, к этому надо быть готовым — проще всего иметь под рукой инструкцию.
Заряжать разряженный телефон нельзя. И вот почему
Батарея, пожалуй, — самая уязвимая деталь современного смартфона. Производители утверждают, что литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, используемые сегодня в большинстве смартфонов, способны сохранить свою емкость на уровне 80% после 500 циклов заряд-разряда, что означает потерю около 20% емкости после примерно полутора лет активной эксплуатации. Однако на практике, чаще всего, дела обстоят еще хуже. Так происходит из-за того, что многие пользователи игнорируют основные правила зарядки гаджетов, сокращая тем самым срок службы батареи.
Как правильно заряжать аккумулятор
Во-первых, не нужно заставлять аккумулятор работать на полную емкость и ждать его полного разряда. Все литиевые аккумуляторы не терпимы к «глубокому» разряду и от этого, в первую очередь, зависит количество будущих циклов «Заряд-разряд», то есть по-простому — продолжительность жизни вашего аккумулятора.
Когда телефон полностью разряжен, напряжение в нем становится слишком низким (менее 2,5V). В результате контроллер, отвечающий за отключение заряда, может «усыпить» батарею, отключив ее электрическую цепь. Если же начать заряжать ее при таком низком напряжении, скорость протекания реакции внутри батареи будет очень высокой, что приведет к повышению температуры батареи и губительно скажется на сроке ее службы.
Эксперты со всего мира утверждают, что оптимальный диапазон заряда литиевых батарей — 40−80%. Именно на таком уровне стоит поддерживать уровень заряда смартфона для его максимального срока службы.
То же самое относится и к перезаряду. Зарядка до напряжения, превышающего максимально допустимое (4,2 V), а также высокий ток нагрузки на заряженный аккумулятор может привести к возгоранию, а иногда даже ко взрыву. Так или иначе, повышенное напряжение сокращает срок службы батареи и ставит под угрозу вашу безопасность.
На данном графике показана зависимость потенциального количества циклов от напряжения, из которой видно, что даже при незначительном, казалось бы, превышении напряжения до 4,35 V количество циклов обычного литий-ионного аккумулятора сокращается примерно вдвое.
По этой причине также не стоит оставлять смартфон на зарядке на ночь. В этом случае аккумулятор смартфона может дополнительно изнашиваться из-за так называемых микроциклов заряда. В момент, когда заряд достигает 100%, процесс зарядки останавливается, а при малейшем понижении уровня заряда, включается вновь. И за то время, пока вы спите, этот процесс может повторяться много раз.
Еще одним деградирующим фактором для аккумулятора является перегрев. Температура свыше 45 градусов приводит к необратимым последствиям для батареи и неминуемо сокращает срок ее службы. Именно по этой причине скорость зарядки после достижения уровня заряда 80% всегда автоматически снижается управляющим контроллером.
В каких случаях нельзя заряжать полностью разряженный аккумулятор
Зарядка полностью разряженного телефона на холоде
Не рекомендуется заряжать аккумулятор сразу после того, как он побывал на холоде. Как известно, на холоде аккумуляторы быстро теряют свою емкость. Все электрохимические процессы в батарее замедляются, электролит теряет свои свойства, а в батарее растет внутреннее сопротивление и температура. В этом случае управляющий контроллер может просто отключить питание.
Конечно же, зайдя с мороза домой с полностью разряженной батареей, первым делом хочется поставить смартфон на зарядку, но делать так мы не рекомендуем, пока температура телефона приблизительно не сравняется с комнатной. Причем форсировать этот процесс с использованием отопительных приборов ни в коем случае нельзя.
Дело в том, что зарядка при пониженной температуре неминуемо приведет к понижению емкости. Поэтому если зарядить замерзший аккумулятор до полного заряда, то дальнейшее его отогревание может привести к перезаряду со всеми вытекающими последствиями в виде вздутия батареи и даже ее взрыва.
Зарядка разряженного телефона на жаре
Когда аккумулятор слишком горячий, реакции, протекающие внутри него, наоборот, ускоряются, что также может привести к его окислению и вздутию. Поэтому ни в коем случае нельзя заряжать смартфон при высокой температуре. Если другого выхода нет, то нужно постараться по максимуму снизить риски перегрева.
Поверхность, на которой заряжается телефон, должна быть твердой и гладкой. Заряжая смартфон на мягком пледе дивана или других мягких поверхностях, вы перекрываете технологические отверстия, отводящие тепло от аккумулятора, что также приводит к дополнительному нагреву. Также следует исключить прямое попадание на смартфон солнечных лучей.
Зарядка при высокой нагрузке на процессор или видеочип
Не стоит заряжать смартфон и при высокой нагрузке на процессор или видеочип, особенно когда телефон разряжен. Когда вы запускаете тяжелые приложения или игры, то можете заметить, что телефон начинает нагреваться. Если вдобавок к этому подключить к нему зарядное устройство, это приведет к дополнительному нагреву, который, как мы уже сказали ранее, губителен для аккумулятора.
