Отсканировал Алексей Минц. www.motoroller.su www.akuna.org

Отсканировал Алексей Минц.
www.motoroller.su
www.akuna.org.ua
Мариуполь 2010
МЕТОДИКА
ремонта неразборных аккумуляторных
батарей для легковых автомобилей
Ростовская область
г. Шахты
1992 г.
Уважаемый получатель!
Представленная Вам «Методика ремонта невскрываемых
аккумуляторов» разработана автолюбителями Колесниченко Г.В. и
Лазаревым И.Ю. В течение долгого времени авторы занимались
практическими исследованиями по этому вопросу. Методом проб и
ошибок были достигнуты поразительные результаты. Это
позволило восстановить около 150 аккумуляторов и работа в этом
направлении продолжается. Из этого количества можно привести
некоторые статистические данные:
выход успешно отремонтированных аккумуляторов.
А. Поступивших в ремонт в течение месяца после
отказа составил
импортных
— 90 – 95%,
СНГ
— 75 – 80%;
Б. Поступивших в ремонт в течение б—8 месяцев после
отказа
импортных
— 70 – 75%,
СНГ
— 20 – 25%.
На основании этого авторы в коммерческих целях решили
предоставить результат своей работы широкому кругу
автолюбителей.
«Методика...» находится в настоящее время в стадии
оформления патента на изобретение и потому является
собственностью авторов.
Основные неисправности неразборных аккумуляторов
1. Короткое замыкание положительных и отрицательных
пластин происходит вследствие:
А. Некачественной сборки пакета пластин, когда появляется
возможность их непосредственного контакта;
Б. Из-за чрезмерного накопления шламов (активная масса
положительных пластин, осыпающаяся во время работы батарей) .
Шламы скапливаются на дне в ячейках банок аккумулятора.
Причиной этого является перезаряд батарей.
2. Переполюсовка
электродов.
Физический
смысл:
вследствие недостаточного заряда отдельных банок аккумулятора,
а также их быстрого разряда из-за зашламовки при подключении
нагрузки к аккумулятору такие банки разрядятся до 0, и все
остальные, давая через них ток. зарядят их с обратной
полярностью, т.е. на положительных электродах появится
отрицательная активная масса (губчатый свинец), а на
отрицательных — положительная (диоксид свинца). В итоге ЭДС
аккумулятора снижается на величину, пропорциональную числу
«опрокинутых» банок.
3.
Сульфатация
электродов.
Физический смысл:
сульфатация электродов — накопление крупных кристаллов
сульфата свинца (РВ504) на активной массе отрицательных
пластин, образующее некое подобие корки, которая препятствует
поступлению электролита в поры активной массы, а также, являясь
плохим
проводником,
снижает
электрический
контакт
отрицательных пластин с электролитом. Это явление нельзя
устранить обычным зарядом, т.к. кристаллы сульфата свинца,
укрупняясь, становятся более инертными к электролизу. Причины
сульфатации недостаточно изучены, поэтому, в основном,
считается, что ее возникновение обусловлено наличием в
электролите примесей железа, алюминия, серебра и т.д.
4. Повышенный саморазряд. Если опустить внешние
причины саморазряда (загрязненность поверхности аккумулятора),
то причиной повышенного саморазряда является накопление
шламов в ячейках на дне банок аккумулятора, создающих цепи для
прохождения тока повышенного саморазряда.
5. Обрыв тоководов. Неисправность возникает вследствие
дефектов сборки, ударов при транспортировке, неправильной
эксплуатации (подключение самодельных устройств, облегчающих
пуск, электросварочные работы на автомобиле без отключения
батареи, попытки движения автомобиля стартером).
6. Полное разрушение решетки пластин. Возникает
вследствие выхода батареи из строя и продолжительного хранения
в неисправном состоянии (более 1—2 лет). При этом после полного
разряда батареи и перехода активной массы в сульфат свинца
(РbSO4) начинается коррозия решетки пластин: свинец решетки,
постепенно реагируя с электролитом, переходит в сульфат свинца,
что вызывает ее разрушение.
7. Оплывание активной массы пластин. У импортных
батарей практически не встречается в связи с качественным
изготовлением пластин и применением при этом армирующих
материалов.
Теоретические основы ремонта аккумуляторов
1. Короткое замыкание положительных и отрицательных
электродов устраняется механическим способом.
2. Переполюсовка электродов полностью устранима методом
частичной доформовки отдельных банок. Формовка пластин
производится на заводе-изготовителе и имеет целью образование
электрически активных масс с заданными качествами (на
положительном электроде — диоксид свинца, на отрицательном —
губчатый свинец). Этот процесс заключается в заряде пластин
большим током (6—7 А на пластину) в электролите пониженной
плотности (1,15 г/см куб.). Процесс же доформовки происходит
при наложении токов: тока зарядки всей батареи и тока зарядки
отдельно взятых («опрокинутых») банок. Данный метод позволяет
полностью устранить эту неисправность в течение 18 часов
непрерывной зарядки.
3. Сульфатация электродов. Задачей процесса снятия
сульфатации является перевод сульфата свинца в раствор и
образование после этого активных масс диоксида и губчатого
свинца. Для этого используется метод электролиза раствора
пищевой соды. При этом происходят следующие реакции:
пищевая сода (NaНСО3) диссоциирует в растворе на ионы
Na+ и НСО3–. При пропускании электрического тока Na+
скапливается у отрицательных пластин. Но, разряжаясь, Na не
может выделиться в чистом виде, т.к. он — щелочной металл.
Поэтому у отрицательной пластины образуется соединение NaОН
(каустическая сода) довольно высокой концентрации. В растворе
NaОН легко растворяются сульфаты свинца с образованием
плюмбита натрия (Na2PbO2), который, в свою очередь, диссонирует
на ионы 2Na+ и РbO2–. Ион Na+ .снова соединяясь с группой о
ОН–, образует NaОН, а PbO2 переходит к положительной пластине,
где и осаждается в качестве активной массы. Следовательно,
достигается полное снятие сульфатации отрицательных пластин.
Ионы НСО3–, разряжаясь у положительной пластины, распадаются
на водород (Н2), который в виде пузырьков газа уходит в
атмосферу, и группу СО3, которая, внедряясь в активную массу
положительной пластины, повышает ее прочность и пластичность
(на заводах-изготовителях применяют для этого специально
карбирование пластин).
4. Повышенный саморазряд из-за наличия шламов
устраняется промывкой; обрыв тоководов — их пайкой.
5. Аккумуляторы с разрушением решеток ремонту не
подлежат.
4. Оборудование для ремонта
Тепловой воздушный паяльник
Зарядное устройство
Водяной ерш
Дрель
Аппарат для пайки угольным электродом
Нагрузочное сопротивление R=0.035Ом
1 шт
2 шт.
1 шт.
1 шт.
1 шт.
1 шт.
5. Приборы контроля
Тестер Ц435
Ареометр кислотный
Порядок ремонта аккумулятора
Аккумулятор, подлежащий ремонту, должен быть с
зачищенными клеммами, чисто вымыт и высушен снаружи. Нет
смысла терять время на аккумулятор, прослуживший более 4. лет;
хранившийся в неисправном состоянии более 1 – 1,5 лет; имеющий
видимые через горловины банок повреждения пластин.
Определение неисправностей и методы их устранения
Аккумулятор с имеющимся в нем электролитом поставить на
зарядку током 12—20 А на время 30–60 мин. Для этого
использовать два 6—10 — амперных зарядных устройства,
включенных в параллель. При этом определяется наличие обрывов
тоководов и места коротких замыканий (КЗ). Корпус в местах с
этими дефектами ощутимо греется. Кроме того, разлается
характерный звук — шипение закипающей воды. Найденные таким
образом точки необходимо пометить несмываемыми знаками, и
можно приступать к устранению дефектов. Необходимо слить
электролит и в намеченном месте осторожно вырезать сапожным
ножом прямоугольное окно. Размер каждого окна диктуется
точностью определения места дефекта и удобством его
ликвидации. Обычно окно размером 20x20 мм вполне достаточно,
чтобы не повредить перегородки между банками и впоследствии
его запаять. Через полученное отверстие визуально определяется
место обрыва токовода или КЗ. Для запайки токовода иногда
бывает целесообразно вырезать окно в смежной банке. Место
обрыва тщательно промывается проточном водой и сушится
воздушным паяльником. Затем с помощью аппарата для пайки
угольным электродом обрыв устраняется, в качестве припоя
используется свинец из старых тоководов отслуживших
аккумуляторов. Размеры угольного электрода выбираются и
подгоняются с учетом удобства пайки. В случае обнаружения КЗ
необходимо восстановить зазор между короткозамкнутыми
пластинами или между пластиной и гребенкой токовода или
удалить посторонний токопроводящий предмет, вызвавший КЗ, в
местах возможного контакта пластин друг с другом проложить
хлорвиниловую изоляцию. После этого окна в аккумуляторе
запаиваются тепловым паяльником с применением латок,
вырезанных из корпуса старого аккумулятора.
2. После устранения вышеуказанных неисправностей (или в
случае их отсутствия) нужно переходить к удалению шламов из
нижней части аккумулятора. Для этого по длине аккумулятора с
обеих сторон спиливают ножовкой по металлу крепежные приливы
в нижней части предварительно промытой батареи. Прилив
спиливается заподлицо с основным корпусом. Затем сверлом
диаметром 6 мм в каждой банке сверлится два отверстия с разных
сторон навстречу друг другу. Отверстия сверлятся так, чтобы
сверло шло по самому дну аккумулятора и доходило до половины
по ширине батареи! Иначе по центру банки имеется сферический
прилив, который может увести сверло в сторону и повредить
пластины. По этой причине данную операцию необходимо
производить с максимальной осторожностью. Получится 12
отверстий — по 6 с каждой стороны аккумулятора. В них вводится
водяной ерш, и шламы легко вымываются напором воды.
3. Запайка отверстий. После вскрытия корпуса аккумулятора
и устранения дефектов необходимо запаять все окна и отверстия.
Для этого направляют струю горячего воздуха из воздушного
паяльника на отверстие и равномерно разогревают его, слегка
оплавляя края. Затем на отверстие накладывается латка из того же
материала, что и корпус батареи, вырезанная из приливов,
спиленных ранее. Латки удобно вырезать прямоугольными и
несколько больших размеров, чем отверстие. Горячим воздухом
разогреть латку до состояния прозрачной массы (сквозь нее видно
отверстие) и прижать любым гладким небольшим предметом.
Через несколько секунд предмет можно снимать. Т.о. запаиваются
все отверстия. От этих операций теряется внешний товарный вид
аккумулятора, но герметичность обеспечивается надежная,
поэтому не нужно бояться вскрытия корпуса батареи. Температура
пайки довольно высокая — примерно 300—500 град. Поэтому
необходимо соблюдать особую осторожность.
4. Для снятия сульфатации все банки аккумулятора
необходимо промыть один раз раствором пищевой соды из расчета
40г/л дистиллированной воды. Затем заполнить батарею таким же
раствором и поставить ее на зарядку током 5 А на 12 часов.
5. Перед окончанием процесса снятия сульфатации
определяют «опрокинутые» банки. В подавляющем большинстве
случаев те банки, в которых были КЗ, «опрокидываются».
Определяется это по отсутствию газовыделения из них. При
просмотре через горловину в таких банках видно, что
положительные пластины имеют светло-коричневую окраску, в
отличие от темно-бурых в исправных банках. Напряжение на
аккумуляторе при отключенном зарядном устройстве будет
меньше 12 В на величину, равную количеству «опрокинутых»
банок, умноженную на 2. Такие банки также удобно обнаружить с
помощью вольтметра. Поочередно опуская щупы прибора в
горловины двух смежных банок, стрелка прибора в «опрокинутых»
банках будет отклоняться в обратную сторону. Или же
положительный щуп прибора присоединить к положительному
выводу батареи, а отрицательный поочередно опускать в
горловины. Показания прибора будут увеличиваться по мере
перехода к отрицательному выводу. Но когда отрицательный щуп
опустится в «опрокинутую» банку, прироста напряжения не
произойдет, а иногда оно даже может снизиться.
После определения «опрокинутых» банок необходимо слить
раствор пищевой соды и 2 – 3 раза промыть аккумулятор
дистиллированной водой.
6. Для возврата банок в норму в аккумулятор необходимо
залить электролит плотностью 1,29 г/см куб (после заливки
плотность упадет) и поставить на зарядку током 6 А в течение 30
мин. Отключить зарядное устройство и подключить нагрузочное
сопротивление. «Опрокинутые» банки через 5-6 с. обильно
вскипают. Снять нагрузочное сопротивление и снова включить
зарядное устройство на ток 5,5—б А. Затем в «опрокинутую» банку
между отрицательной пластиной и микропоровой прокладкой через
горловину вставить свинцовые пластины (основание от старой
аккумуляторной решетки) шириной 5—8 и длиной 60—70 мм,
чтобы конец был выше горловины банки. В соседнюю банку
(ближе к положительному выводу) вставляется точно так же еще
одна пластина, на них необходимо подключить второе зарядное
устройство. Плюсовый вывод на пластину, расположенную ближе
к плюсовой клемме батареи, а отрицательный — на вторую
пластину.
Если «опрокинутая» банка крайняя, то один вывод зарядного
устройства — к одноименной клемме батареи, а второй – к
пластине, вставленной в соседнюю банку. Ток заряда установить 6
А. Обязательно в цепь заряда «опрокинутой» банки нужно
включить последовательно три параллельно соединенные лампы от
автомобильной фары. Это связано с необходимостью снизить
напряжение заряда с 12 до 2,4 В. Если в наличии имеется зарядное
устройство с регулированием напряжения от 0 до 12 В и
максимальным током 10 А, то его можно использовать без
лампочек. Заряжать т.о. банки 15—18 часов, до потемнения
активной
массы
положительных
пластин,
обильного
газовыделения, подъема напряжения на аккумуляторе при
включенном зарядном устройстве до 14,38—14,8 В. Заряд
прекратить после того, как плотность в этих банках не будет
подниматься в течение последних трех часов заряда. В случае
появления шума закипающей жидкости, что свидетельствует о
наличии КЗ, не выявленных ранее, их необходимо устранить
описанными выше методами. Кроме того, надо отметить, что в
процессе заряда необходимо контролировать и регулировать
плотность и температуру электролита в этих банках. Не допускать
повышения плотности более 1,25 г/см куб, но и не снижать ниже
1,1. г/см куб дистиллированной водой. Температура не должна
превышать 60 град. Если это происходит, необходимо несколько
снизить ток заряда. После окончания процесса нужно довести
плотность электролита во всех банках до значения 1,27 г/см куб
(путем долива либо раствора кислоты аккумуляторной плотностью
1,45 г/см куб, если в банках плотность ниже 1,27 г/см куб, либо
дистиллированной воды, если плотность выше 1,27 г/см куб).
7. Контроль аккумулятора после ремонта. Оставить
аккумулятор на 2 часа с закрытыми пробками, промытым и сухим
корпусом. По истечении этого срока произвести следующие
испытания:
— Подключить нагрузочное сопротивление и замерить
напряжение на аккумуляторе. Оно должно быть не ниже 9 10 В и
держаться неизменным на протяжении 6 – 10с. Ток нагрузки 300 А.
— Замерить плотность в каждой банке. Она не должна
отличаться более 0,01 г/см куб и не должна упасть более чем на
0,01 г/см куб по сравнению с послезарядным контролем.
— Замерить напряжение на клеммах аккумулятора. Оно
должно быть в пределах 13,2-13,6 В.
— Замерить напряжение каждой банки путем подключения
вольтметра к отрицательным пластинам соседних банок через
горловину. Оно должно быть в пределах 2,2-2,3 В.
— Отремонтированную батарею установить па автомобиль.
Зажимы силовых проводов автомобиля должны быть очищены от
грязи, окислов и плотно прилегать внутренней поверхностью к
выводам аккумулятора. Все системы пуска и работы двигателя
должны быть отрегулированы согласно «Руководству по
эксплуатации автомобиля» (карбюратор, зажигание, генератор и
т.д.). Завести двигатель.
— Лишний раз нужно убедиться в нормальной работе релерегулятора и генератора. В противном случае отсутствие зарядки
от генератора очень быстро выведет аккумулятор из строя.
Места наиболее часто встречающихся коротких
замыканий в банках
В банках аккумуляторных батарей КЗ наиболее часто
встречаются
между
отрицательными
тоководами
и
положительными пластинами (90% случаев). Иногда встречаются
КЗ непосредственно между пластинами с боков банок. В нижней
части батареи КЗ практически не встречаются. Там имеет место
зашламовка. Обрыв тоководов — частое явление у батарей
производства СНГ, у импортных практически не встречается.
Описание оборудования, применяемого при ремонте
1. Тепловой воздушный паяльник. Он представляет собой
асбестоцементную трубку с вставленной внутрь спиралью из
нихрома диаметром 0,5 – 0,6 мм. рассчитанной на напряжение 36—
42 В. Подвод воздуха осуществляется с помощью компрессора от
домашнего холодильника или предварительно накачанной
автомобильной камеры. С помощью жимков к трубке пистолета
необходимо прикрепить ручку произвольной формы из
огнестойкого материала. Для питания спирали удобно
использовать регулируемый автотрансформатор.
2. Водяной ерш. Водяной ерш – медная трубка диаметром
5,5 мм длиной 300 мм, один конец которой заглушён и сбоку
сделаны отверстия так, чтобы струя воды расходилась веером в
разные стороны. Посредством шланга подключается к
водопроводу.
3. Зарядные устройства: типовые: U = 12 В, I = 6-10 A.
4. Дрель. Для сверловки отверстий в корпусе батареи может
быть использована как ручная, так и электрическая дрель.
5. Аппарат для пайки угольным электродом. Для аппарата
может быть использован трансформатор, вторичная обмотка
которого рассчитана на напряжение 12 В и силу тока до 80 А. Один
из выводов трансформатора соединяется с держателем угольного
электрода, а второй — со спаиваемой деталью.
6. Нагрузочное сопротивление. Представляет собой
сопротивление спирального типа, применяемое при сварочных
работах и рассчитанное на нагрузку током 300 А, с собственным
сопротивлением 0,035 Ом. Для удобства подключения к
аккумулятору оно снабжено двумя алюминиевыми или медными
шинами длиной 200 мм и сечением 100 кв. мм с заостренными
концами. Держа сопротивление обеими руками за шины, ими
нужно коснуться клемм аккумулятора и сильно прижать.
Вольтметр должен быть подключен предварительно. Следует
иметь в виду, что в момент подключения спираль сопротивления
мгновенно нагревается и на исправном аккумуляторе может
накалиться докрасна. Во избежание ожогов ни в коем случае нельзя
браться за нее голыми руками. Сами шины нагреваться за такое
короткое время не успевают.
Расход материалов на ремонт одного аккумулятора
1. Дистиллированная вода — ГОСТ 6709-72
Объем зависит от количества промывок батареи, от наличия
аккумуляторной кислоты или готового электролита. Как минимум,
необходимо иметь 10 литров.
2. Серная кислота аккумуляторная — ГОСТ 667-73, сорта А и
Б. Плотность ее должна быть не менее 1.82 г/см куб. Объем для
ремонта – 1 литр.
3. Сода пищевая (натрий двууглекислый) —ГОСТ 2156-76.
Потребность на ремонт — 0,3 – 0,35 кг.
4. Для пайки применяют свинцово-сурьмяный сплав с
содержанием сурьмы 5 – 7% по ГОСТ 1089—82.
Средства индивидуальной защиты
1. Резиновые перчатки
2. Резиновые сапоги
3. Резиновый фартук
4. Защитные очки
Техника безопасности
Работу с аккумулятором вести в средствах индивидуальной
зашиты. Соблюдать правила безопасности при работе с кислотами:
при смешивании лить кислоту в воду тонкой струей, а не наоборот.
Все переключения в цепи заряда производить только при
выключенном зарядном устройстве. На рабочем месте необходимо
иметь емкость с 5%-м раствором щелочи для быстрой
нейтрализации попавшей на кожу кислоты. Помещение должно
быть
хорошо
проветриваемым,
освещенным.
Все
электрооборудование должно быть надежно заземлено. Средства
пожаротушения: огнетушители, емкость с песком, емкость с водой
– должны находиться в легкодоступном месте.
Рекомендации по эксплуатации новых, исправных и
отремонтированных аккумуляторов
Как
показывает
опыт
ремонта
аккумуляторов,
преждевременный выход их из строя связан с неправильной
эксплуатацией и обслуживанием. Поступали в ремонт
аккумуляторы с автомобилей, на которых не работала или работала
неудовлетворительно система зарядки. Владельцы об этом даже
ничего не подозревали. После вскрытия некоторых батарей
выяснялось, что короткие замыкания в них происходили из-за
наличия посторонних предметов — мелких гаек, кусочков
проволоки и т.п.
В связи с этим первой рекомендацией будет — бережное
отношение к источнику жизни вашего автомобиля. Регулярно, не
реже одного раза в месяц необходимо проводить ряд мероприятий:
1. Проверку работы системы электрооборудования —
генератора, реле-регулятора, стартера, распределителя зажигания.
В случае неисправности какого-то агрегата ее немедленно надо
устранить, т.к. наличие отклонений пагубно влияет на работу
аккумулятора.
2. Проверку плотности электролита в аккумуляторе. Разность
показаний в разных банках не должна превышать 0,01 г/см куб и
должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см куб, в зависимости от
времени года и климатической зоны. Если плотность имеет более
широкий диапазон показаний, то это указывает на наличие в
аккумуляторе отклонений — их надо устранять.
3.
Проверку Э.Д.С. аккумулятора и каждой банки в
отдельности. Напряжение батареи должно находиться в пределах
13,2—13,6 В; напряжение каждой банки — 2,2—2,3 В.
В случае снижения этих показателей аккумулятор
необходимо поставить на зарядку и обратить внимание на работу
генератора и реле-регулятора.
4. Проверку аккумулятора нагрузочным сопротивлением. В
течение 6—10 с. напряжение батареи не должно падать ниже 9—10
В. В банках не должно быть газовыделения. Если же имеют место
отклонения, то это говорит о неисправности аккумулятора, и надо
заняться его ремонтом.
Кроме того, для постоянной эксплуатации необходимо под
аккумулятор и под крепежные элементы проложить резину, чтобы
устранить возможность прямого контакта аккумулятора с корпусом
автомобиля и снизить вибрацию. Нужно обязательно сделать для
аккумулятора войлочную «шубу», т.е. обернуть его каким-либо
теплоизолятором. Это предохранит аккумулятор от внешнего
перегрева и от излишнего выкипания электролита. На клеммы
выводов батареи под разъемы силовых проводов надо подложить
войлочные шайбы и обмазать соединения смазкой «ЛИТОЛ-24».
Обязательно на автомобиле иметь отключатель «МАССЫ» и
пользоваться им при каждой многочасовой стоянке. Если ваш
автомобиль еще не оборудовав отключателем «МАССЫ», то на
ночь клемму с аккумулятора лучше лишний раз не снимать.
Ежедневно необходимо удалять с батареи влагу, грязь. Проверять
уровень электролита, особенно летом, благо прозрачный корпус
позволяет делать это без вскрытия аккумулятора. Ни в коем случае
нельзя при обслуживании двигателя класть на батарею какие бы то
ни было посторонние предметы — вы легко можете сделать
короткое замыкание.
Соблюдая эти рекомендации и устраняя вовремя
обнаруженные недостатки и дефекты, своим вниманием к
аккумулятору, вы продлите срок его службы минимум вдвое, а это
положительно скажется на вашем бюджете. Еще более приятно
будет вам, когда с помощью этой методики вы сможете «оживить»
совсем «мертвый» аккумулятор.
ЖЕЛАЕМ ВАМ УСПЕХА!