NEWSLETTER TEHNIC Nr. 09 septembrie 2013

FENOMENUL DE STRATIFICARE A ACIDULUI

O cauză frecventă a defectării acumulatorilor moderni cu aliaj calciu este sulfatarea masei active, ca urmare a stratificării acidului. Prezenta ediţie a buletinului informativ tratează acest fenomen în detaliu.

Motivele stratificării acidului. Stratificarea acidului din acumulatorii cu calciu derivă în principal din sarcini ciclice sau din încărcarea la tensiuni mai joase, mai ales după o descărcare profundă (de exemplu luminile lăsate aprinse). Ca o consecinţă a amestecării insuficiente a electrolitului, straturile sunt formate cu niveluri diferite ale densităţii acidului, densitate redusă în partea de sus (de exemplu,1.20 kg/l) şi foarte ridicată în partea de jos (de exemplu, 1.34 kg/l) a acumulatorului.

Un acumulator nestratificat, complet încărcat are o densitate a acidului de aprox. 1.285 kg/l (corespunde unei tensiuni de 12.75V). Atunci când este descărcat, densitatea acidului coboară şi atât masa pozitivă cât şi cea negativă se transformă în sulfat de plumb. În timpul încărcării, placa pozitivă este transformată înapoi în oxid de plumb şi placa negativă în plumb. Mai mult, încărcarea rezultă de asemenea în acid sulfuric foarte concentrat, cu un nivel corespunzător de ridicat de densitate a acidului de aproximativ 1.80 kg/l, care, ca urmare a gravitaţiei coboară în partea de jos a acumulatorului, unde se amestecă doar parţial cu acidul diluat din celulă (diagrama - fazele 1-3).

De la acid la stratificarea masei. Dacă densitatea ridicată a acidului din partea de jos (faza 4) se păstrează pentru o perioadă mai lungă, aceasta duce la deteriorarea de durată a maselor active. Mai presus de toate, masa negative se sulfatează şi pe măsură ce timpul trece, rezultă sulfat de plumb grosier, care cauzează pierderi structurale ireversibile în masa negativă. Aceste cristale grosiere de sulfat de plumb din partea de jos a plăcii sunt dificil de dizolvat şi, prin urmare, încărcarea este obstrucţionată şi intervine numai în partea superioară, non-sulfatată a plăcii. Această încărcare insuficientă înseamnă că, capacitatea deplină şi capacitatea de pornire la rece nu mai sunt obţinute.

Recunoaşterea stratificării acidului. Stratificare acidului poate fi recunoscută atunci când tensiunea măsurată a circuitului deschis nu corespunde cu densitatea măsurată a acidului (densitatea acidului + 0.84) x 6 = tensiunea circuitului deschis. Tensiunea circuitului deschis arată întotdeauna tensiunea în raport cu cea mai mare densitate a acidului. În diagrama de mai jos, tensiunea circuitului deschis 13.08V este formată prin densitatea ridicată a acidului de 1,34 kg/l la etajul acumulatorului. Prin urmare, se presupune că acumulatorul este încărcat suficient. Cu toate acestea, dacă se va măsura densitatea acidului, se va stabili că, concentraţia în zona superioară se ridică doar la 1,20 kg/l şi a avut loc stratificarea acidului. Rapid, testerele electronice găsesc acest model deficient dificil de recunoscut şi arată înaltă tensiune în timpul unei porniri la rece oarecum limitate. Densitatea acidului în acumulatorii cu capace sudate nu poate fi măsurată, dar în astfel de cazuri, un test de sarcină ar indica o capacitate limitată. Efectele stratificării acidului. Cu toate acestea, după o perioadă de staţionare de 2-3 săptămâni, electrolitul este supus amestecării naturale şi este creată o densitate a acidului de exemplu de 1.25 kg/l, ceea ce corespunde unei tensiuni de 12.54V (faza 5). Ca o consecinţă, auto-descărcarea este adesea în mod greşit văzută ca fiind problema. Stratificarea acidului creează falsa impresie că bateria este complet încărcată, ceea ce poate duce ulterior la probleme de pornire a vehiculului.

Tehnologia acumulatorilor drept cauză a stratificării acidului. Ca urmare a comportamentului lor de încărcare, după descărcarea profundă, acumulatorii aliaţi cu calciu necesită o tensiune mai mare de încărcare. Aceasta este, de asemenea, necesară pentru a facilita gazarea datorită tensiunii mai ridicate de gazare. Cu toate acestea, în cazul unui echilibru de încărcare standard, tensiunea normală de încărcare în vehicul este în mod natural suficientă. Programele speciale de încărcare oferă asistenţă. Cu excepţia cazului în care s-au înregistrat deja daune ale masei active, în majoritatea cazurilor, acumulatoarele stratificate pot fi reîncărcate complet. O tensiune de încărcare de 16V pe o perioadă de 24 de ore este importantă în această privinţă şi tensiunea de încărcare trebuie să fie de cel puţin o zecime din capacitatea nominală (de exemplu 10A pentru un acumulator de 100Ah). Tensiunea crescută de încărcare creează o cantitate minimă de gaz şi bulele de gaz rezultante, în ascensiune, amestecă electrolitul şi, astfel, reduc tendinţa stratificării acidului. Încărcătoare recomandate. În programul său auxiliar, Banner are dispozitive de încărcare care pot fi folosite pentru a reîncărca acumulatorii pe bază de calciu profund descărcaţi cu stratificarea acidului. Prin Keepower XL-Pro, Accucharger Prof. 35A şi Banner Profilader sunt disponibile trei încărcătoare. Descrierile lor tehnice pot fi descărcate de pe site-ul Banner. http://www.bannerbatterien.com/banner/ Produkte/Batterien/zubehoer/index.php

Banner GmbH, A-4021 Linz, Austria, Postfach 777, Banner Strasse 1, Tel. +43/(0) 732/38 88 - 0, Telefax Vânzări +43/(0) 732/38 88-21599, e-mail: office@bannerbatterien.com Autor: Thomas Langthaler, Marketing

Descărcat Încărcat Timp de odihnă (2-3 săptămâni)