Речь пойдет про необслуживаемые кислотные аккумуляторные батареи. Про их жизнь, смерть, кому и возрождение. Про все это понемногу.
АКБ - аккумуляторная батарея.
Ач - Ампер, помноженный на час - характеристика емкости АКБ.
Ипохондрия - "И. есть жестокое любострастие, которое содержит дух в непрерывно печальном положении"
(с) "Формула любви".
Существует принцип: исправная система электрооборудования (в первую очередь - генератор и его реле-регулятор) всегда могут поддерживать исправную АКБ в заряженном состоянии. Если вы регулярно платите грамотному автоэлектрику деньги за проверку работы генератора, и в случае странных (тем более - периодических) разрядках АКБ обращаетесь к нему же - то да, можно жить и по этому принципу. С деньгами у Вас все, видимо, кучеряво: и специалист за всем этим хозяйством присмотрит и сам решит заряжать Вашу АКБ или выбрасывать. Проверять кое-кто советует раз в месяц… Но если Вы сейчас читаете эти строки, то, видимо, у Вас есть причины стараться продлить жизнь своему аккумулятору наполовину (а то и вдвое). И, видимо, пришло время осознать, что при ползании в утренних и вечерне-ночных зимних пробках, когда обогрев стекол и зеркал включены, без габаритов нельзя, без фар - темно и страшно, без музыки - скучно, а без вентилятора печки - холодно, вот тогда АКБ имеет основания разряжаться быстрее, чем заряжаться. И тогда не грех АКБ подзарядить. И что даже не первой свежести АКБ уверенно запустит Ваш двигатель утром в мороз -27 градусов, если ее накануне вечером ее взять домой и лучше не просто так - погреться, а для подзарядки. Необслуживаемая батарея ничем не отличается в этом смысле от всех прочих - ее заряжать можно и, в зависимости от ситуации, это бывает просто необходимо.
Если накануне все было нормально, а поутру машина приветствует Вас слабым блеском непогашенных накануне фар/габаритов и АКБ не может провернуть стартер, то все понятно. Надо заряжать. А если это у Вас ипохондрия такая: "вроде крутит, а внутри - кто ж ее знает…", то придется Вас огорчить. Это только довольно специальными приборами и методами. Причем только в процессе зарядки. Поведение АКБ при проверке ее нагрузочной вилкой (или включением потребителей) может быть различным в зависимости от истории ее разрядов/зарядов (про историю будет несколько слов далее). Но можно сказать с достаточной степенью уверенности одно: НЕТ необходимости в ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ зарядке или ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ подзарядке свежих и здоровых необслуживаемых АКБ, работающих в исправных бортсетях.
Зарядным устройством. В процессе зарядки Вам надо будет либо контролировать напряжение на клеммах батареи (обязательно!) и ток зарядки (желательно), либо иметь зарядное устройство, которое эти параметры контролирует автоматически. Если Вы это будете делать сами, бабушкиным тестером, то хотя бы убедитесь, что доставшееся Вам от дедушки зарядное устройство имеет, кроме выпрямителя, еще и фильтр с конденсаторами общей емкостью хотя бы 4000 микрофарад (не вредно и побольше; но дедушки - они такие! Они все поголовно любили зарядные устройства из трансформатора, переключателя выходного напряжения и выпрямителя. Самые продвинутые дедушки добавляли еще амперметр, а вот про фильтр обычно и не слыхивали. Или слыхивали, но конденсаторов для него не имехивали). Если это зарядное устройство способно ограничивать ток заряда - то совсем хорошо. Как правило, можете купить самое простое зарядное устройство и его доработать, если с паяльником хоть сколько-нибудь дружны. Тогда покупайте такое, где есть вольтметр и амперметр.
Если же Ваше зарядное устройство умеет еще и поддерживать заданное напряжение зарядки (т.е. обеспечивает заряд стабильным напряжением) - это просто замечательно!
НЕЛЬЗЯ допускать, чтобы в процессе зарядки необслуживаемой АКБ напряжение на ее клеммах повышалось более чем до 15,5 вольт. Последние продвинутые АКБ допускают и до 16 вольт, но это не значит, что нужно этим пользоваться. Просто это как бы "дополнительная защита от дурака" и от неисправностей в системе электропроводки.
Дело здесь в физике процесса. Батарея сама возьмет столько тока, сколько требуется ей для заряда. Именно для заряда. То, что Вы будете в нее пихать сверх того, путем повышения напряжения, она отправит по большей части на электролиз воды, которая есть в составе электролита, и еще немного - на разогрев. То есть она просто будет разлагать воду на кислород и водород за Ваш счет. Дистиллированная вода не дефицит. Но в необслуживаемую батарею ее добавить нельзя, а если и можно - то часто только в крайние банки, через вентиляционные отверстия по бокам корпуса, да и то если они там есть. Количество электролита будет снижаться необратимо, и плотность его тоже будет повышаться необратимо (вода ушла, а кислота осталась!), что тоже нехорошо. Мало того, пузырек газа может образоваться не только на поверхности пластины, но и в какой-нибудь микротрещине. И ведь он, гад, там весьма успешно образуется! Увеличивая свой объем, он может выбить активную массу из пластины (оторвать кусочек), и емкость АКБ снизится. Чуть-чуть, совсем незаметно. Но будет и второй такой пузырек, и третий…
Есть еще одна опасность - если Ваша АКБ разряжена сильно (т.н. "глубокий разряд") и вся кислота ушла в пластины, то начинать ее заряжать сразу номинальным током зарядки (что это такое - немного дальше) НЕЛЬЗЯ. Между пластинами - вода и Вы просто займетесь ее электролизом.
Не смейтесь, но еще НЕЛЬЗЯ путать полярность подключения батареи к зарядному устройству.
И еще (хотя это и не про АКБ) - НЕЛЬЗЯ подключать амперметр в цепь со слишком большим для него током (допустим, установлен предел измерения 1А, а в цепи - целых 7А). Амперметры от этого мрут моментально. Между тем, "совсем уж продвинутому" автолюбителю придется иногда контролировать токи от 10 mA до 15А.
Если Вы уверены, что глубокого разряда АКБ не было - подключайте ее к зарядному устройству (клемму "+" от зарядного устройства - к "+" АКБ, а "-" - соответственно к "-" АКБ). Не поленитесь, проверьте еще раз полярность подключения. Если на устройстве есть регулятор напряжения - установите его на минимальное напряжение. Включайте зарядное устройство. Установите напряжение зарядки 14,4В. Процесс пошел.
В процессе зарядки ток будет снижаться. Процесс закончится, когда при напряжении на клеммах 14,4В ток упадет до 200mA (т.е. 0,2А). Перезарядить (повредить) батарею таким напряжением невозможно. Просто ток заряда снизится до величины тока саморазряда АКБ.
Поскольку речь зашла о безопасности: Совсем безопасным для батареи можно считать ток, численно равный в Амперах порядка 1/20 ее емкости в АмперЧасах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 2,75А. Таким током Вы ее не угробите. Опасным можно считать ток, превышающий 1/5 ее емкости в Ампер*часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 11А. Строго говоря, когда ей можно, она сама "съест" и больше; она может взять САМА и 50А (кстати, несмотря на то, что она это сделает сама - это не полезно, но с этим часто приходится мириться) - но только на определенных режимах и от тех же 14,4В на ее клеммах. А вот если Вы станете ручкой зарядного устройства повышать это напряжение и разгоните его так, что через батарею полезет 11А - это будут, скорее всего, уже далеко не 14,4В… НИЗЗЯ! Номинальным током зарядки традиционно уже полвека считают ток, равный 1/10 емкости АКБ в Ампер*часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 5,5А. Но здесь я повторяю - для необслуживаемых батарей основной характеристикой зарядки надо считать не ток, а НАПРЯЖЕНИЕ. Ток помогает оценить процесс, протекающий в батарее.
А вот теперь плавно вернемся к случаю глубокого разряда: заряжать АКБ в этом случае надо пониженным напряжением (12В..13В), и при этом надо следить за тем, чтобы ток в начале заряда не превысил ту самую 1/20 ее емкости в Ампер*часах (в принципе, это должно произойти автоматически, в отличие от ситуации, когда сразу на клеммы подают 14,4 В). Будет больше - еще сильнее снижайте напряжение. Понемногу ток будет расти - это нормально. Это кислота вылезает из глубины пластин наружу, сульфат свинца даёт приток кислоты, плотность электролита повышается. Когда ток поднимется до 1/10 емкости АКБ, или даже больше, а совсем хорошо - когда он после этого подъема даже начнет снижаться - тогда можно переходить на описанный выше процесс заряда, т.е. ставить напряжение 14,4В.
Есть еще специальные случаи заряда - когда батарею надо срочно и любой ценой зарядить вот сейчас, пусть на один пуск, а дальше - будь что будет. Но на это есть всего 20 минут. Но надо. Очень. Тогда АКБ можно заставить принять ток и не в 1/5, а ещё больше - и 15, и 20 ампер. Возьмёт, примет… Но обычным зарядным устройством этого не сделать. А если у Вас есть необычное зарядное устройство, то Вы, скорее всего, и сами знаете как это сделать. И опус этот Вам для такого действа не нужен. На всякий случай - никогда не производите такие издевательства без присмотра над процессом и на АКБ, подключенной к бортовой сети - напряжение на клеммах при этом поначалу будет вменяемое, а под конец, при использовании источников питания без стабилизации выхода по напряжению, может очень даже хорошо "скакнуть" и пожечь всё и вся.
Физика жизни АКБ такова, что в ней большую роль играют характеры процессов заряда и разряда. Например, выкачать из АКБ 20 Ач можно по разному:
А) вынимать 2 А в течение 10 часов;
Б) вынимать 200 А за 6 минут (ну, несколько утрирую - она помрет от такого тока за 6 минут… ).
В случае А заряд будет вынут из всей толщи пластины, в случае Б - с ее поверхности.
И восстанавливать заряд этой АКБ впоследствии можно по-разному:
В) дать ей возможность выкушивать 50А за 24 минуты;
Г) кормить ее 1А в течение 20 часов.
В случае В заряд "облепит" ее поверхность и не даст электролиту проникнуть в толщу пластин
(поэтому задача может вполне быть названа не решаемой); в случае Г - восстановит заряд по всей
толщине пластины. Ну, применяю я термин "заряд" несколько образно - это характер распределения
сульфата свинца по толщине пластины.
Главное - обратите внимание: А+В не равно Б+Г, а Б+В - это уже нечто совершенно третье.
Еще: при рассуждениях о строении необслуживаемых АКБ можно считать, что она имеет в себе небольшой хитрый "виртуальный" аккумулятор. Или конденсатор. Или "клапан-затычку". Допустим, с зарядника идет 14,4В, батарея заряжена, а Вы даете на нее 15,5В. Этот "виртуал" заберет "лишнее" напряжение на себя. В течение короткого времени он "съест" некоторое "лишнее" количество электричества, и, по мере зарядки, блокирует протекание тока через АКБ. Ток не пойдёт, электролиза воды не будет. Снимите "лишнее" напряжение и вернетесь к 14,4В - "виртуал" какое-то время будет отдавать ток в АКБ (ток от зарядного устройства будет очень малым, гораздо меньше тока саморазряда АКБ), а потом ток от зарядного устройства вернется к величине тока саморазряда. Вот этот "клапан-виртуал" есть У ВСЕХ необслуживаемых АКБ.
В части лирики я скажу про то, как лучше обращаться с АКБ.
АКБ любит жить полностью заряженной и в холоде (у холодной АКБ меньше саморазряд). Если поставить заряженную АКБ на постоянный подзаряд током, равным току ее саморазряда - она будет в любой момент заряжена на 100%, и никакого вреда ей от такого времяпрепровождения не будет. А вот на машине необслуживаемую батарею лучше иметь заряженной процентов на 90 или 95. Тогда, если вдруг случиться скачок напряжения в бортсети (отказ реле регулятора или еще что) она, как конденсатор, имеет шансы "сожрать" этот выброс, сначала своей обычной, штатной "мощью", а если её не хватит - то тем самым своим "виртуалом"). Причем без большого вреда для себя, и спасая при этом электронику, которая в противном случае начнет пускать дым.
Производители всячески стараются завлечь покупателя. Кто-то говорит про добавки в свои необслуживаемые батареи серебра, кто-то магния, кто-то кальция, кто-то - чего-то еще, кто-то всё это вместе и сразу. Это, как правило, всё в итоге добавки, обеспечивающие существование и работу "виртуального аккумулятора". Повторяю - он есть У ВСЕХ НЕОБСЛУЖИВАЕМЫХ АКБ. Только у кого-то он способен сопротивляться только до 15,5В, у кого-то - до 16, у кого-то он способен "съесть" больше "лишнего заряда", у кого-то "меньше". Если у Вашей машины генератор и реле-регулятор исправны - то в бортсети у Вас никогда не будет больше 15,1В (до такой величины позволяют задирать напряжение цепи термокомпенсации реле-регуляторов в холодную погоду).
Вывод: заботясь об АКБ, не забывайте периодически проверять генератор и реле-регулятор. Старайтесь быть здоровыми и богатыми, а не бедными и больными.
С уважением, Дмитрий Орлов (EagleB3).