При какой температуре может замерзнуть аккумулятор в машине

В зимнее время года с аккумулятором может приключиться следующая напасть. После холодной ночи можно прийти к машине и обнаружить, что электролит в банках аккумуляторной батареи замёрз. Нельзя сказать, что это массовое явление, но в северных широтах случается довольно часто. Такие сообщения часто можно найти на форумах автомобильной тематики. Причём случиться это может как со старой, так и с новой АКБ. В чём причина этого явления и как его избежать?

Причины замерзания аккумулятора

Для некоторых неопытных владельцев автомобилей замерзание аккумулятора становится настоящим шоком. Многие потом пишут сообщения на форумах о том, как такое может случиться. В то же время, это явление объяснимо и часто происходит в сильный мороз на разряженном аккумуляторе. Ниже можно посмотреть таблицу, в которой указана плотность электролита в зависимости от степени его зарядки.

Как видно из этих данных, на полностью заряженной батарее электролит имеет плотность 1,27 гр./см3. В таком состоянии он не замёрзнет даже в очень сильный мороз. А вот при падении плотности до значения 1,10─1,15 гр./см3 электролиту для замерзания хватит и небольшого морозца.

Как многие из вас знают, электролит в автомобильном аккумуляторе – это водный раствор серной кислоты. В процессе разрядки аккумулятора на пластинах отрицательной и положительной полярности идёт процесс образования сульфата свинца (PbSO4). Этот процесс идёт с расходом серной кислоты (H2SO4). В результате при падении заряда батареи плотность электролита падает. В идеальной ситуации этот процесс должен идти до тех пор, пока электролит не превратиться в воду. Но в реальных условиях плотность электролита на полностью разряженной АКБ составляет 1,11 гр./см3. Но и этого вполне достаточно для замерзания электролита в холодное время года.

Сейчас в продаже довольно часто можно встретить аккумуляторы с электролитом, плотность которого составляет 1,20─1,22 гр./см3 в заряженном состоянии. Плюс к этому при эксплуатации аккумулятора зимой в городских условиях не добавляет ему «здоровья». Обычно это частые запуски мотора при коротких пробегах между ними. Плюс к этому постоянно включено множество потребителей тока: печка, подогрев сидений, руля, магнитола, навигатор и т. п. В результате аккумулятору перепадают крохи электроэнергии, вырабатываемой генератором. Есть и другие причины быстрой разрядки АКБ. Читайте о них в статье о том, почему быстро садится аккумулятор на машине.

И в один прекрасный момент уровень заряда падает до критичного и накладывается холодная ночь. В результате приходим утром к машине, а у неё замёрз аккумулятор автомобиля, точнее, электролит в нём. Вот вам и замёрзший аккумулятор в средней полосе России. Поэтому, если у вас замёрз электролит в АКБ, удивляться нечему. Нужно действовать.

Вернуться к содержанию
 

Что делать, если замёрз аккумулятор автомобиля?

Для начала снимите аккумулятор с автомобиля. Как это правильно сделать, можно прочитать в статье о замене автомобильного аккумулятора. После этого, отнесите АКБ домой, и поставьте в какую-нибудь пластиковую ёмкость. Например, в таз. Это делается на случай, если в корпусе аккумулятора есть незаметная трещина и при оттаивании из неё польётся электролит. В результате на пол выльется едкое вещество, и он будет испорчен.

Затем ждёте до тех пор, пока аккумулятор и электролит в нём не нагреются до комнатной температуры. Пока проведите визуальный осмотр батареи. Если видны на корпусе видны следы деформации и трещины, то аккумулятор придётся выбросить и купить новый. И дело не в трещинах на корпусе. Их можно было бы запаять или заделать мастикой. Но проблема в том, что если аккумулятор замёрз до разрушения корпуса, то его пластины практически наверняка покоробились и с них осыпалась активная масса.

В банках, где произошло коробление пластин, скорее всего, будет короткое замыкание. Ведь при деформации они повредят сепаратор, разделяющий пластины разной полярности. Это приведёт к короткому замыканию, которое устранить очень сложно и не оправдывает затрат времени и сил.

Если видимых следов повреждения нет, то дождитесь полного оттаивания АКБ и ставьте её на зарядку. После прохождения полного цикла заряда измерьте напряжение на выводах аккумулятора. Оно должно составлять не менее 12,6 вольта. Если напряжение, к примеру, 10,5 вольт, то этого говорит о том, что вышла из строя одна из банок. Напряжение одного элемента батареи (банки) равно 2,1 вольта (при полной зарядке). Так, что по общему напряжению батареи вы сможете определить, сколько банок вышло из строя.

Определить какой именно элемент батареи вышел из строя можно, измерив плотность во всех банках. В неисправной банке плотность электролита будет резко отличаться. Измерения проводятся прибором, который называется ареометр. Подробнее о характеристиках электролита и измерении его плотности можно прочитать в статье «Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и для чего нужен электролит».

Если после зарядки плотность электролита во всех АКБ составляет 1,27 гр./см3 и общее напряжение 12,6─12,9 вольт, то в этот раз аккумулятор замёрз без последствий. Он готов к дальнейшей эксплуатации. Здесь можно только рекомендовать немного поднять плотность до 1,29─1,3 гр./см3. В зимнее время это уместно.

Вернуться к содержанию
 

Что делать, чтобы не замёрз электролит в аккумуляторе?

Чтобы аккумулятор автомобиля не замёрз достаточно периодически следить за его состоянием и вовремя обслуживать. Рекомендации можно дать следующие:

• в холодное время года поднимите плотность электролита в аккумуляторной батарее до 1,29 гр./см3. Этого должно хватить для того, в самые лютые морозы не замёрз аккумулятор автомобиля;
• держите аккумулятор в заряженном состоянии. Это актуально в любое время года, но зимой особенно. Для батареи самый сложный режим эксплуатации наступает зимой при езде в городском цикле. Чаще заряжайте АКБ от сетевого зарядного устройства, поскольку заряда от генератора в таких условиях эксплуатации не хватает;
• если вы живете в северных широтах, где зимы долгие и суровые, то можно приобрести чехол для аккумулятора автомобиля или сделать его самостоятельно. Сегодня можно даже найти модели с подогревом. Подробности читайте по ссылке выше;
• в некоторых случаях, когда морозы особенно сильные, можно отнести аккумулятор домой. Заодно подзарядите его. Утром поставите его на место и поедете без проблем.

Вот такие простые действия позволят вам уберечься от неприятностей с замерзанием электролита и выхода из строя аккумулятора. Если у вас есть дополнения к статье, пишите их в комментариях.

Вернуться к содержанию

Ко мне на блог приходят вопросы от автомобилистов, которые не так часто пользуются автомобилями зимой, а точнее ставят их на прикол, допустим на стоянке, и только изредка ходят их запускают. Так вот часто у них происходит такая ситуация, аккумулятор – просто замерзает, то есть внутри лед из электролита! Многих это повергает в шок. Был такой случай – парень купил новый АКБ (аккумуляторную батарею), поставил, машина запускалась хорошо. Не ходил на стоянку около месяца, зачем пришел, батарея вообще дохлая, полез смотреть — а он замерз! Причем конкретно, правда морозы стояли хорошие – 20, — 25 градусов Цельсия, задает вопрос — как это может вообще произойти? Что батарея бракованная? Что теперь делать? Сегодня я решил написать и снять информацию, про такие случаи, в этом нет ничего сверхъестественного, просто физика и химия …

Для начала давайте расскажу — как это вообще выглядит и проявляется. В общем ситуация такая приходите вы на стоянку, после месяца простоя автомобиля, нажимаете на кнопку сигнализации, а она не «МУР – МУР» (или еле — еле работает), ну ладно открываете ключом, садитесь в авто, вставляете ключ и пытаетесь запустить двигатель. А ничего не происходит, даже лампочки не загораются! НУ конечно же вы знаете что это АКБ, лезете под капот – и о ШОК, аккумулятор вздулся (стенки стали круглые), покрыт весь инеем, слава богу что еще прорывов нет!

Допустим, вы добираетесь до банок, при большом желании можно и необслуживаемый разобрать, а внутри лед! Если проверить напряжение, то оно не больше 5 Вольт, а может быть и вообще равно нулю.

Мозг отказывается в это верить, ведь аккумулятор не должен замерзать, и вы понимаете, что вас надули – обманули при покупке этой батареи. Собираетесь бить «лицо» продавцу. НЕ ТОРОПИТЕСЬ, для начала читаем все по порядку.

Из чего состоит батарея?

Обмусоливал, уже тысячу раз на блоге. НО повторю, бегло, для понимания карты происшествия. Основные элементы, это:

Корпус — сделанный из шести герметичных отсеков (обычно делают из пластика, чтобы не реагировал с кислотой).

Пластины — минусовые и плюсовые (сделанные из свинца и его диоксида, соответственно).

Электролит – специальная токопроводящая жидкость, сделанная из серной кислоты+ дистиллированной воды. Без него аккумулятор не работал бы.

Пластины погружают в корпус, заливают электролитом, именно это является — обычный свинцовый аккумулятор. Чем больше свинца и жидкости внутри, чем больше его емкость.

Понято, идем дальше.

Так почему же замерзает аккумулятор?

Как вы понимаете — сами свинцовые пластины и корпус замерзнуть не могут, а вот слабое звено в нашей конструкции это электролит. Соотношение кислоты с водой примерно – 35% на 65%, кислоты меньше, а поэтому она не может держать низкие температуры. Однако этого достаточно для большинства регионов, эта жидкость может выдержать около – 40 градусов Цельсия, что уже достаточно. В более холодных районах соотношение кислоты еще больше повышают, тогда порог замерзания еще больше, около – 50 – 60 градусов Цельсия. Регулируется количество серной кислоты таким показателем как плотность.

У обычного аккумулятора для средней полосы России она равна 1,27 – 1,29 г/см3. Что это значит? Все просто – это примерно 1270 – 1290 килограмм на одну тонну воды (или на кубический метр). Такая концентрация (или плотность) может смело выдерживать – 35, — 40 градусов Цельсия, то есть не замерзнет!

НО все дело в том, что при разряде плотность кислоты падает. При разряде из электролита начинает поглощаться серная кислота, если утрировать — то она оседает в качестве солей на пластинах аккумулятора. А вот концентрация воды возрастет! При сильно разряженном АКБ,  плотность может достигать 1,11 г/см3, правда это почти «мертвая батарея». Такая концентрация не может бороться со слишком низкими температурами, и замерзание происходит уже при – 7, — 8 градусах Цельсия.

Вот вам и отгадка – сильно разряженная батарея замерзнет уже при – 7 градусах Цельсия из-за поглощения из электролита серной кислоты и выделения большого количества воды. Как нам известно, вода замерзает уже при «нулевом» пороге. НО стоит батарею подзарядить, то плотность кислоты вырастает, вода начинает поглощаться – еще раз повторюсь нужная концентрация для средней полосы это 1,27 г/см3.

Конечно на работающей машине, такого не произойдет, аккумулятор каждый день подзаряжается от генератора, тем самым поднимая плотность электролита. Даже если он стоит на авто, пару – тройку дней, глубокого разряда также не произойдет! Ведь токи саморазряда очень низкие.

Другое дело если у вас есть утечка тока в цепи — как обычно это может быть магнитола, сигнализация или другое не штатное оборудование, подключенное не правильно! Даже видеорегистратор если хотите. Он буквально за сутки разрядит АКБ и тот даже при малых морозах – замерзнет!

Поэтому ребята, перед зимой проверяйте штатные системы на утечку энергии, если в иномарках такое представить сложно, там системы более совершенные и «отрубают» всех потребителей после вытаскивания ключа из замка зажигания. То вот на наших отечественных авто, «народные Кулибины» всегда что-то «химичат», ставят разные потребители – причем не правильно! А затем даже летом после ночи не могут запустить двигатель, энергии не хватает. Тогда срочно проверять бортовую систему на утечки, новый АКБ вам не поможет!

Справедливости ради, если ваш автомобиль стоял очень долго на морозах, больше 2 – 3 месяцев, то даже при исправной системе батарея может разрядиться и замерзнуть. Тогда нужно правильно ее реанимировать.

Что делать и как правильно разморозить замерзший аккумулятор?

Знаете ситуация бывает разной иногда восстановить замерзшую батарею уже нельзя, как это не прискорбно! Ведь можно угробить, даже новый АКБ. Что нужно сделать:

• Перед разморозкой, вам нужно осмотреть корпус батареи, если она вздулась — видны прорывы и трещины, через которые выступает лед, а также видны протекания электролита. То скорее всего, восстанавливать такую батарею – не стоит! Потому как электролит просто вытечет. Конечно, можно попробовать залепить или заплавить трещины, но вряд ли это у вас получится.
• Если трещин нет, все же корпуса у многих АКБ прочные (раздуваются по бокам, но не трескаются). То нужно аккуратно забрать батарею домой или в теплое помещение. Для надежности поставьте ее в пластиковый тазик, вдруг вы пропустили микротрещину. Ждем пока она оттает, то есть электролит станет обратно жидким. Вы это узнаете по «сдувшимся» бокам.

• Далее ставим на зарядку. Делать это нужно малыми токами, на длительное время. Я уже писал — как заряжать аккумулятор, читаем здесь, очень полезно. Растаявшая вода поглотиться, и концентрация кислоты возрастет. Если все в норме, то примерно через 8 – 10 часов мы получаем работоспособную АКБ, ее опять можно ставить на автомобиль и пользоваться в штатном режиме.

Если честно, из практики — оживить получается примерно 50 на 50, и дело даже не в разорвавшимся корпусе, дело в другом. Иногда электролит становится мутным, как многие правильно замечают – он серый или черный. Почему такое происходит?

Серый или черный электролит – это плохо!

Допустим, разморозили вы батарею, но при просмотре банок (отсеков аккумулятора), она или две приняли черную или густую серую окраску. Сразу хочу сказать, идите за новой батареей, что нам это говорит, а ничего хорошего:

—

При замерзании вода повредила свинцовые пластины и просто разрушила их, если хотите — разорвала. После того как электролит разморозился и превратился опять в жидкость, эти отсеки уже имеют не структурированные пластины, а просто кучку свинца, который перемешался в банке из-за чего она и помутнела. Даже если одна банка вышла из строя, то напряжение упадет на 2 Вольта, то есть номинал будет на 12, а 10 Вольт. Такая батарея не сможет запустить ваш авто, да что там запустить, даже «пропитать» системы машины не в состоянии (магнитола, ЭБУ, приборная доска и т.д.). Это «смерть» аккумулятора.

—

Конечно, многие умудряются восстановить эту банку, путем разрезания верхней части и вытаскивания – восстановления пакета свинцовых пластин. Но для обычного автолюбителя, это очень сложно и практически невыполнимо. Идем за новым АКБ.

Что делать, чтобы не допустить замерзания аккумулятора?

Наверное, вы уже догадались, однако еще раз повторюсь:

• Не допускаем глубоких разрядов батареи, особенно актуально зимой в сильные морозы. Именно по этой причине происходит замерзание электролита.
• Проверяем все электрические системы машины на утечки, зимой это критично.
• Если оставляете машину на долгий срок, 2 – 3 месяца на морозах, то лучше снять одну клемму (желательно минусовую), токи утечки снизятся до нуля, так батарея дольше останется заряженной.

• Запомните зимой потребление электричества, в том числе и от батареи намного больше. Это обусловлено, холодными пусками двигателя, подогревами сидений, зеркал, стекол и даже стеклоочистителей, частым использованием печки (на высоких оборотах), из-за того что раньше темнеет нам приходится раньше включать фары. Для того чтобы ваш АКБ дольше вам прослужил (зимой) — подзаряжайте его, если нет «зарядника», то хотя бы по выходным устраивайте себе поездки на протяжении 30 – 40 минут, генератор даст ту энергию которой не хватает. И тогда электролит, практически никогда, не замерзнет.

Вот такие вот простые рекомендации, думаю теперь понятно — что делать и куда бежать, когда замерз аккумулятор вашего драгоценного авто.

Сейчас видео версия, просто о сложном, смотрите.

Источник