При какой температуре замерзает аккумулятор и как его отогреть

Почему замерзает аккумулятор

Если в двух словах — от переразряда и старости. В целом это актуально для любых (или почти любых) источников питания. Но в сегодняшнем обсуждении, если не указано другого, мы будем подразумевать классические свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом. Хотя и о более продвинутых вариантах упомянем. Более детально список типичных причин замерзания «свинца» выглядит следующим образом.

• Низкий заряд. Самое очевидное. Чем меньше вольтаж, тем ниже плотность электролита и ниже порог замерзания.
• Сильные морозы. При температурах меньше -25-35 даже рабочая батарея имеет риск замерзнуть.
• Изношенные пластины. Сульфатированные свинцовые пластины более уязвимы к замерзанию и не могут набрать полную емкость даже при качественной зарядке.
• Утечки тока. Саморазряд (внутреннее замыкание или постоянный потребитель) делает электролит менее концентрированным, что сказывается на морозостойкости.

Замерзает ли электролит

Отметим, что если батарея не посажена в ноль, а на улице не -60, то внутри не будет сплошного льда. Типичная заморозка батареи выглядит как кристаллизация воды, содержащейся в кислоте. Но только воды — не всей жидкости. Заглянув в банки обычно можно увидеть некую «кашу». Из кусочков льда, плавающих или обильно смоченных остатками чистого электролита.

Конспекты 24 ноября 2023 Как отогреть машину зимой: советы экспертов

How to 24 ноября 2023 Что делать, если сел аккумулятор: 8 способов завести машину

Тем не менее, если АКБ «мертв» совсем (плотность в районе 1,1 г/см³ и ниже), уже при -15 он действительно может превратиться в кусок льда внутри. В этом случае шансов на восстановление практически нет, т.к. внутреннее расширение физически повреждает пластины, перегородки и иные элементы структуры.

При какой температуре замерзает аккумулятор

Порог зависит от плотности электролита, а значит — уровня заряда. Соответствия приблизительно такие (цифры примерные):

• полностью заряженный АКБ (плотность 1,27 г/см³) замерзает примерно при -65 °;
• наполовину разряженный (1,20 г/см³) замерзает при -30 °;
• полностью разряженный (1,10 г/см³) может замерзнуть уже при -10 °.

Факторы, влияющие на температуру замерзания:

• сама температура воздуха — здесь очевидно;
• текущий уровень заряда;
• возраст и техническое состояние батареи;
• химический тип АКБ (об этом далее).

Как понять, что аккумулятор замерз

Самое простое — замерить на его выводах напряжение. Замерзшая батарея не выдаст даже минимума для «оживления» приборной панели, не говоря о стартере. Помимо этого признаки следующие.

• Вздутие или деформация корпуса — лед распирает пластины и стенки корпуса.
• Заметные трещины или сочащийся электролит — отсюда же.
• АКБ не принимает заряд — даже зарядное устройство показывает ошибку или минимальный ток.
• Визуально внутри банок будет «каша» из замерзшей воды и остатков электролита. В самых крайних случаях — просто лед.

Что делать, если замерз аккумулятор

Прежде всего, категорически нельзя пытаться его заряжать в таком состоянии — это чревато серьезными последствиями вплоть до взрыва. Поступать нужно следующим образом.

• Внимательно осмотрите корпус. Если есть трещины, течь, сильно вздутие или выдавленные пробки — использовать батарею опасно. Такой аккумулятор подлежит замене.
• Занесите аккумулятор в теплое помещение и оставьте оттаивать естественным образом (не на батарею и не под фен!).
• После разморозки проверьте уровень электролита (если это возможно). При необходимости долейте.
• Поставьте АКБ на медленный заряд малым током, не превышающим 10–20% от его емкости.

Но будем откровенны: заморозка не пройдет для батареи бесследно. Даже если аккумулятор будет работать, он однозначно потеряет часть емкости. Замерзшая вода в составе электролита (и чем менее плотным он был, тем больше было льда) деформирует пластины. В итоге они теряют емкость, частично осыпаются, быстрее сульфатируются. Возможны даже внутренние замыкания. А иногда АКБ приходит в полную негодность. Поэтому к оставлению батареи на морозе на долгое время стоит отнестись серьезно.

Как не дать аккумулятору замерзнуть

Аккумуляторная батарея требует обслуживания в виде проверки уровня электролита (если он жидкий и к нему есть доступ) и, в идеале, периодической зарядки выносным устройством. Вот полный список рекомендуемых процедур.

• Базовая проверка перед зимой. Это измерение напряжения на выводах и плотности электролита, а также проведение нагрузочного теста специальной вилкой (стоит недорого, продается в любом автомаге).
• Подзарядка специальным зарядным устройством, если машина простаивает на морозе больше двух недель. Если АКБ старый — лучше подзарядить уже через неделю.
• Хотя бы раз в пару лет проверять работу генератора. Слабая подпитка в движении — причина недозаряда. Как следствие — подверженности батареи замерзанию.
• Исключить утечки тока. Если аккумулятор быстро садится, возможно, дело в сигнализации, музыке, или ином потребителе, который высасывает емкость.
• По возможности избегать коротких поездок зимой, особенно если батарея не новая. За небольшие «перебежки» АКБ не успевает зарядиться, а емкости при пуске отдает много.
• В особо холодной среде можно использовать утеплитель-термочехол для батареи.

Какие аккумуляторы не замерзают

Полностью «незамерзающих» АКБ не существует, но есть более устойчивые к холоду типы. Коротко скажем о современных автомобильных батареях, их особенностях и температуре замерзания при половинной емкости.

• AGM-аккумуляторы. Плотный электролит, высокая устойчивость к глубоким разрядам и морозам. Хорошо сохраняют заряд даже зимой. Ориентировочный порог замерзания при емкости 50%: -28 … -35 °.
• Гелевые аккумуляторы (GEL). Электролит всегда в полужидком абсорбированном состоянии. Замерзают при значительно более низких температурах, чем классические кислотные. Ориентировочный порог при емкости 50%: -35 … -45 °.

Для сравнения: среднестатистическая «классика» со свинцом и жидким раствором в банках при половинном заряде замерзает при -25 … -30 °. В более современных EFB-аккумуляторах электролит тоже жидкий, но в конструкции — продвинутые пластины и улучшенная стабильность при низких температурах в сравнении с обычным «свинцом». Тем не менее, порог кристаллизации при емкости 50% у них аналогичен: 25-30 градусов мороза.

И конечно нужно помнить, что приведенные цифры очень приблизительны. Фактическая морозостойкость зависит от модели, температуры среды и состояния конкретной батареи.

Частые вопросы

Почему нельзя заряжать замерзший аккумулятор?

Потому что лед внутри создает давление на пластины, которые могут быть в состоянии замыкания. Результатом подачи тока станет сильный нагрев, и даже взрыв батареи — в случае скапливания внутри гремучих газов.

Падает ли плотность электролита после замерзания?

Да. При замерзании лед (в первую очередь кристаллизуется вода) «выжимает» из себя кислоту. И даже после оттаивания концентрация в банках распределяется неравномерно. Причем это происходит на кристаллическом уровне — перемешивание помогает лишь частично. Поэтому после отогрева плотность нужно проверить ареометром: если она ниже нормы, стоит долить свежей кислоты.

Можно ли завести машину с замерзшим аккумулятором «прикуриванием»?

Нет. Это опасно по той же причине, которая описана выше: замерзший электролит не проводит ток должным образом, а резкий внешний импульс может вызвать нагрев, вплоть до взрыва.

Главное о замерзшем аккумуляторе

• Аккумулятор замерзает из-за сочетания низкой плотности электролита и сильных морозов.
• Разница температур огромна: полностью исправный заряженный АКБ замерзает примерно при -60, разряженный — уже при -10.
• Признаки замерзания: отсутствие напряжения, вздутие корпуса, трещины и отказ принимать заряд.
• Заряжать замерзший аккумулятор нельзя — сначала нужно полностью его отогреть и осмотреть.
• Чтобы батарея не замерзала, нужно следить за плотностью электролита, быть уверенным в генераторе, исключить утечки тока, и избегать коротких поездок.
• AGM и GEL-аккумуляторы лучше переносят морозы, чем классические свинцово-кислотные.