Доброго дня. Сьогодні поговоримо про відновлення старих AGM акумуляторів, які втратили ємність. У цій статті я зосереджуся на найпоширеніших, 12 вольтових ємністю 7Ah або 9Ah. Дані акумулятори складаються з 6 комірок, кожна приблизно по 2,3 вольта. Виробники рекомендують утилізувати їх після завершення експлуатації. Я з ними згоден, тому що відновити 100% ємності після стану глибокого розряду неможливо. Тут ми зосередимося на відновленні напруги до 12 вольт і перевіримо під навантаженням залишкову ємність. Відновленню підлягають лише герметичні акумулятори. Якщо ваш акумулятор «надувся», тобто ви бачите кристали сульфіду внизу корпусу або, буває, навіть збоку (зазвичай по швах корпусу), то батарея втратила герметичність і її потрібно здати в переробку. В іншому випадку після доливання електроліт просто витікає.
Що і навіщо будемо відновлювати
У житті бувають ситуації, коли немає можливості придбати новий акумулятор у зв’язку з дефіцитом, наприклад. Також відновлені акумулятори можна використовувати для живлення світлодіодної стрічки, зарядки акумуляторних ліхтариків через інвертор 12 на 5 вольт.
Якщо ви не використовуєте і не заряджаєте ваш AGM акумулятор, наприклад, у безперебійнику, він впадає в стан глибокого розряду. Так само неминуче з часом він втрачає ємність та робочу напругу сам по собі, тому що його електроліт висихає. У цьому прикладі я використовуватиму три старі, повністю сівші свинцеві AGM акумулятори на 12 вольт. На двох із них залишкова напруга близько 0,5 вольта, на одному-2,5 вольта.
Як влаштований акумулятор і чому він згодом виходить з ладу
Якщо хтось пам’ятає старі свинцеві акумулятори, то вони ще були «обслуговуваними» із заводу. Нині такі теж є у продажу (автомобільні). Тоді, звичайно, мало хто їх так називав, це було зрозуміло. В автомагазинах продавалася сірчана кислота та дистильована вода. Це потім на ринку з’явилися «необслуговувані», тобто по суті «одноразові» акумулятори. У тих, старих або «класичних» акумуляторах були дві пластини, мінусова, із свинцю (Pb) і плюсова, з діоксиду свинцю (PbO₂). Між ними був рідкий електроліт у вигляді сірчаної кислоти-H₂SO₄. При розряді обидві пластини поступово перетворюються на свинцевий сульфат (PbSO₄), а сірчана кислота сильно розбавляється (щільність падає з ~1,28 до ~1,10–1,15 г/см³).
Реакція на плюсі: PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O. На мінусі: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻
При заряді відбувається зворотний процес: PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ (на плюсі) + Pb (на мінусі) + H₂SO₄
Тобто при нормальному заряді сульфат розчиняється і знову утворюються активні речовини та сірчана кислота. Але оскільки рідина нестабільна, вона поступово випаровувалась. Тому реакція йшла дедалі слабше і слабше з кожним разом, оскільки зменшувалася кількість реагенту. Сама сірчана кислота слабо випаровувалась і, в основному, осідала на пластинах у вигляді того ж сульфату, а вода випаровувалась у вигляді водню та кисню.
Особливості AGM акумуляторів та підготовка до відновлення
Виробники у сучасних свинцевих акумуляторах доопрацювали конструкцію та прибрали електроліт повністю у рідкому стані. Тобто електроліт все ще рідкий, але їм просочена спеціальна пориста прокладка. Тому ці акумулятори можна перевертати, і вони не вимагають доливання електроліту тривалий термін, оскільки він менше випаровується. У класичних акумуляторах необхідно регулярно доливати дистильовану воду. І, у певних проміжках, сірчану кислоту для відновлення концентрації. Для цього були спеціальні градусники на кшталт старих спиртометрів, якими міряли «градус» алкоголю. У нашому випадку це не потрібно, оскільки сама сірчана кислота із сучасних акумуляторів у таких кількостях не випаровується.
Шлях відновлення зводиться до наступного-необхідно викруткою або будь-яким зручним для вас інструментом, підчепити і зірвати верхню кришку з акумулятора. Зазвичай вона містить заводський номер із датою виробництва. На фото внизу показано акумулятор без верхньої кришки.
Далі необхідно зняти одну з гумок-заглушок і наповнити кожну комірку окремо дистильованою водою. Звичайна не підійде, тому що чиста, дистильована вода це діелектрик, так як вона не містить солей. Звичайна вода легко замкне контакти, оскільки добре проводить струм. Так, акумулятор сухий, рвонути від такого не повинен, оскільки немає заряду. Але все одно звичайну воду лити не можна, тому що потім, коли підключіть контакти зарядки, відбудеться коротке замикання та вибух. З розплескуванням сірчаної кислоти, звичайно.
Через особливості конструкції, просто налити воду не вийде. Пористий наповнювач, хоч і сухий, але виштовхне воду. Тому необхідно взяти шприц, встановити на нього голку та акуратно ввести її в наповнювач, не пошкодивши самі пластини. Потім повільно подавати дистильовану воду. Такі акумулятори за паспортом повинні вміщувати приблизно 50 мл. рідини у кожному осередку. Але це повністю просочені. Старий, засохлий і сульфатований акумулятор так не зможе, тому при першому «доливі» цілком достатньо буде 20 мл. у кожну банку. Обов’язково потрібно дати постояти кілька годин, щоб дистильована вода ввібралася і розчинила солі. Бажано температура вище 16°С оскільки низькі температури уповільнюють хімічні реакції.
Процес відновлення
Я використовував імпульсну універсальну зарядку китайського виробництва, що працює в режимах 12 та 24 вольти. У неї цифрове керування та кілька режимів. Один із яких і робить безпосередньо десульфатацію старих акумуляторів. У цій моделі він називається «Repair», що означає «відновлення». Зверніть увагу, що цей режим не заряджає акумулятор, а лише здійснює десульфатацію. Тобто потужними імпульсами високої напруги близько 16 вольт «розбиває» великі кристали сульфату свинцю. Далі вони осідають на пористій прокладці та розчиняються у дистильованій воді, знову утворюючи електроліт. Чим вище початкова напруга на вашому акумуляторі, тим краще буде результат, оскільки ваш акумулятор був у кращому стані на початку процесу відновлення.
Режим десульфатації не варто тримати дуже довго, оптимально 8 годин. Тобто ви можете потримати і 16 годин, але після 8 годин ефективність падає. Потім можна дати «передих» акумулятору на пару годин і ставити на звичайну зарядку, в моєму випадку це режим «AGM». Напруга після десульфатації буде для вас орієнтиром стану АКБ.
Мені вдалося досягти 7,5 В на одному з акумуляторів, що відповідає 3 «живим» банкам. Два з них не брали заряд у режимі Repair і показували 2,5 відповідно, що означає тільки одну «живу» банку з 6. Але реальний стан ви побачите після підключення навантаження. Наприклад, світлодіодної стрічки. Якщо напруга «тримається», то банки реально відновилися, хай і частково. Якщо падає чи не засвічується стрічка, це просто статичний заряд і ємності немає. Такий акумулятор точно йде в утилізацію.
Висновки
Після цієї процедури мною було визначено, що результат залежить від виробника акумулятора та його стану перед відновленням. Найкращий результат показав «слабший» акумулятор, на ньому було всього 0,25 вольта перед доливом дистильованої води. Вироблено компанією Leoch, модель DJW12-9.0(12V9.0AH) із збільшеною до 9Ah ємністю. Саме цей екземпляр був встановлений у парі з таким самим у джерелі безперебійного живлення Mustek PowerMust 1590. Ці АКБ мають потовщені пластини і зроблені якісніше, що пояснює результат. І сам акумулятор мав 12 вольт заряду, коли був знятий з ДБЖ, що також вплинуло на результат.
Також я провів процедуру відновлення зі своїм старим автомобільним акумулятором Varta. Він повністю необслуговуваного типу, з додаванням кальцію. Тобто дистильовану воду я до нього не доливав, тільки 12 годин в режимі Repair. Підсумок 11,6 вольта у простій, 10,9 вольта під навантаженням, що відповідає 5 робочим банкам. Перед процедурою там було 10,1 вольт. Для світлодіодної стрічки, зарядки телефону або навушників Bluetooth підходить, залишкова ємність як у нового AGM-близько 10 Ah. Так, як він бере заряд 12 вольт, можна також, крім десульфатації, «прогнати» його парочкою циклів розряд-заряд. Повний цикл: десульфатація-розряд-заряд. Повторити до 3 разів. Це теж певною мірою пожвавлює банки. Якщо не допомогло, повторювати не треба, отже банка вже обсипалася.