Современные аккумуляторы — надёжные источники энергии. Но и у них возможны проблемы с клеммами. Ведь изготавливаются они из мягкого легкоплавкого металла — свинца. И ситуация, когда у вполне работоспособного аккумулятора обламывается вывод, не редкость. Как восстановить клемму на аккумуляторе своими руками — тема нашей статьи.
Восстанавливаем свинцовые клеммы автомобильных АКБ
Самые распространённые автомобильные аккумуляторные батареи — свинцово-кислотные. Называются они так, потому что в гальванических парах используется свинец. Батареи из пластин соединены между собой свинцовыми перемычками, а у крайних перемычек имеются наружные выводы полюсов — так называемые клеммы. Они служат для подключения электрооборудования автомобиля. Главное назначение АКБ — запуск двигателя. Величина пусковых токов в несколько сотен ампер, особенно если происходит запуск холодного двигателя, в неблагоприятных условиях. Поэтому на всех аккумуляторах указан пусковой ток при окружающей температуре -18 °C, который он должен обеспечить. Как правило, эта величина в 9–10 раз превышает ёмкость стандартной АКБ. Указанные на них значения в 500, 630, 680, 740 ампер, обычные параметры.
При таких токах вполне возможно повреждение клеммы, если не обеспечен надёжный контакт с зажимом по всей поверхности. В местах слабого контакта возможно искрение, местный перегрев металла и оплавление полюса или появление раковин. Для сравнения: ток электросварки от 60 до 240 ампер при напряжении во время горения дуги от 30 до 18 вольт.
Неудивительно, что металлические зажимы, обеспечивающие присоединение провода к выводу АКБ, буквально привариваются к ним. Неопытные водители, пытаясь снять контактный зажим, расшатывают его вместе с клеммой или пытаются повернуть зажим вокруг неё и обламывают вывод аккумулятора. Мягкий свинец не способен противостоять изгибам и кручению. Кроме того, при расшатывании она отслаивается от пластмассового корпуса батареи, сквозь который проходит. В образовавшиеся микротрещины проникают пары серной кислоты, которые усиливают коррозию зажимов. Появление коррозии приводит к увеличению сопротивления в месте контакта зажима и вывода, и это ухудшает электропроводность в месте контакта.
Восстановление клеммы аккумулятора можно выполнить самостоятельно. В зависимости от степени повреждений выбирают один из нескольких способов.
Что делать, если клемма начала разрушаться или окислена
При незначительных повреждениях в виде мелких раковин, следов искрения, появления солей или кристаллов сульфатации необходимо зачистить поверхности полюсного вывода. Восстановление выполнить лучше всего полоской наждачной бумаги, которую оборачивают вокруг неё, и зачистить поверхность от изъянов. С учётом степени повреждений на начальном этапе можно применить наждачную бумагу зернистостью 120–160. В завершение выбрать с зернистостью 180–240.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросДиаметр полюсов нельзя уменьшать более чем на 1 мм, чтобы перемычки, что на проводах, смогли плотно обхватывать их. Если снятие такого слоя свинца не позволяет убрать большинство раковин, то далее можно уменьшить диаметр еще на 2–3 мм, но при этом, возможно, придётся доработать зажим. Либо приобрести другой, с более широкой прорезью.
Зажим, как правило, представляет собой хомут в виде кольца с прорезью, через которую проходит стягивающий болт с гайкой. Зажим рассчитан на стандартные выводы полюсов, диаметром 19, 5 мм у + и 17,9 мм у -. Если прорезь узкая, то такой хомут не сможет зажать клемму, меньшую в диаметре на 2–3 мм. Нужно будет увеличить прорезь, срезав или сточив часть металла с зажима.
Но есть и другой вариант. Для увеличения диаметра на вывод можно напаять оловянно-свинцовый припой ПОС 30. Цифра 30 указывает процент содержания олова в припое. Оставшийся процент припоя приходится на свинец. Температура плавления такого припоя 256 °C. Чистый свинец плавится при 327 °C. При пайке удастся запаять все раковины на поверхности вывода. После напаивания снова надо будет обработать клемму наждачной бумагой.
Напаивание полюса припоем можно использовать при частичном выпадении крупных фрагментов, заполняя пустоты припоем.
При небольших повреждениях можно использовать электропроводящую смазку, которая улучшит контакт между зажимом и полюсом и снизит сопротивление контакта. При этом смазка будет препятствовать новому окислению перемычек и зажимов.
Если клемма обломалась до самого основания
В этом случае необходимо напаять новый вывод полюса. Как напаять клемму? Ремонт её можно выполнить двумя способами: напаять с применением паяльника или наплавить, залив в подготовленную форму жидкий, расплавленный свинец.
Для пайки можно использовать 100- или 150-ваттный электрический паяльник. Дополнительно понадобится паяльный жир или канифоль.
Можно ли варить клемму сварочным аппаратом? Это вполне возможно. Для пайки сварочным аппаратом следует приготовить угольный электрод диаметром 5–10 мм. Для этого вполне подойдёт угольный стержень из большой круглой батарейки типа 343, например, на 1,5 В. Саму варку следует выполнять на малых токах, достаточных для плавления свинца или припоя. Чем меньше ток, тем меньше вероятность перегрева электролита и пластиковой крышки батареи. Нужно позаботиться о надёжном контакте формы с минусом сварочного аппарата.
В любом случае понадобится форма клеммы из металлической стальной жести или иного материала, способного выдержать температуру расплавленного свинца 327 °С. Форму следует сделать чуть большего диаметра стандартного полюса, на 2–3 мм, поскольку её обязательно придётся доработать, обтачивая поверхность нового вывода. Самый простой вариант формы — это свёрнутая из полоски жести консервной банки трубка, охваченная стальным перфорированным хомутом с винтовой затяжкой. Важно, чтобы у неё был удобный захват, за который она будет удерживаться во время напайки свинца.
Паять можно чистым свинцом, но клемма получится хрупкой и может снова отпасть. Лучше это делать припоем ПОС 30. За счёт присутствия олова такой полюс будет иметь большую механическую прочность.
Для придания дополнительной жёсткости выводу, чтобы вывод не отваливался, можно использовать пару стальных шурупов. Их вворачивают в оставшийся обломок, на глубину не более 10 мм, чтобы избежать сквозного проникновения в батарею. Иначе кислота быстро разъест сталь. Шляпки шурупов удаляют.
Перед началом пайки следует зачистить поверхность оставшегося обломка металлической щёткой, установленной на дрель, или вручную.
Паяльник перед началом пайки должен быть хорошо прогрет и уверенно обеспечивать температуру плавления свинца или припоя. При слабом паяльнике можно применить припой с большим содержанием олова, температура плавления которого ниже, например, ПОС 40, 50 или 60. Последний плавится при 182 °C. Но в этом примере и клемма может больше повреждаться при её перегреве от пусковых токов. Значит, необходимо обеспечить очень надёжный контакт вывода с зажимом при последующей эксплуатации.
Во время пайки необходимо не допускать перегрева и вскипания электролита. В качестве превентивной меры можно форму обложить раствором гипса или алебастра.
Напайка начинается с установки формы на место полюса. Далее, угольным электродом или жалом паяльника прогревается обломок до оплавления его верхней части. При этом добавляется паяльный жир или канифоль для лучшего соединения новой порции припоя с основанием клеммы. Затем в форму подкладываются кусочки свинца или припоя и также расплавляются. Расплавленный металл должен равномерно заполнять форму. Для предотвращения образования раковин расплавленный припой перемешивается электродом или жалом паяльника.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросЕсли температура электролита достигает опасной величины, близкой к кипению, процесс приостанавливается. На качество пайки это не повлияет. После остывания электролита пайка возобновляется.
Когда форма будет заполнена полностью, пайку прекращают. Новой клемме надо дать остыть и отвердеть. В завершение её обрабатывают режущим инструментом для придания правильной формы и шлифуют. Подрезать свинец можно ножом, стамеской, стачивать напильником.
При наплавке операции всё те же, что и при напаивании. Но только в форму не подкладываются отдельные кусочки, а заливается сразу весь необходимый объём заранее расплавленного металла. В этом случае очень высока вероятность вскипания электролита. Чтобы не допустить этого, стоит перед заливкой формы уложить вокруг неё гипсовый раствор с большим содержанием воды. Непосредственно перед заливкой паяльником необходимо прогреть свинцовый вывод на аккумуляторе до начала плавления. В этом случае наливаемый расплавленный металл лучше соединится со свинцовым основанием.
Вместо сварочного аппарата, можно использовать сам аккумулятор. Для этого угольный электрод присоединяется к другому полюсу АКБ проводом небольшого сечения 3–4 мм для ограничения силы тока. Сварка выполняется так же, как и сварочным аппаратом. Только не требуется подключать минус, как при сварке. Надо отметить, что этот способ может губительно сказаться на самой АКБ. Ток сварки ограничен лишь сопротивлением провода и графитового стержня и может достигать 100 ампер. Перед такой процедурой аккумулятор следует полностью зарядить. А сварку производить в несколько этапов, позволяя батарее восстановиться.
Очень важно проводить восстановление на остывшем, а ещё лучше — охлаждённом аккумуляторе. Вскипание электролита может привести к разрыву батареи.
Клеммы маломощных АКБ от мотоциклов и ИБП
Если клемма отвалилась у мотоциклетного аккумулятора или импульсного блока питания, ее восстанавливают точно так же. Но сами клеммы могут быть разной конфигурации. Поэтому после изготовления её следует доработать для присоединения проводов. Например, у некоторых моделей необходимо сделать отверстие под винт. Для этого можно использовать сверло по металлу. Можно приобрести отдельно зажим, который устанавливают на аккумулятор. А уже к самому зажиму присоединяют стандартный разъём для подключения электропроводки.
Следует учитывать, что ёмкость таких батарей намного меньше автомобильных. Поэтому риск вскипания электролита гораздо выше. Нужно обеспечить качественное охлаждение батареи во время наплавления. Использовать ток разряда самого аккумулятора в этом случае не стоит. Его ёмкости может не хватить, а глубокий разряд приведёт к необратимому разрушению пластин батареи.
Профилактика
Отремонтировать клемму аккумулятора — дело хлопотное. К тому же даже после самого качественного ремонта новая прослужит недолго. В лучшем случае — до полугода. Заводской вывод полюса состоит из двух элементов, центрального вывода и надетого колпачка, между которыми имеется зазор. Такая конструкция позволяет легче переносить вибрацию и силу сжатия клеммы накидным хомутом. Новый вывод представляет собой единый жёсткий штырь, не приспособленный к вибрации.
Поэтому чтобы не допустить серьёзных повреждений клемм аккумулятора, необходимо следить за их состоянием. Для этого нужно периодически их осматривать, достаточно раз в 3 месяца, когда проводится обслуживание самого аккумулятора.
При выявлении следов солевых отложений, искрения, коррозии клемм и зажимов, следует очистить их ветошью, с применением пищевой или кальцинированной соды, разведённой в воде, либо нашатырного спирта. Эти вещества являются щелочными растворами, с разной степенью активности. Они хорошо нейтрализуют кислоту и растворяют кристаллы солей, образовавшиеся под воздействием электролита. Очищенные зажимы можно покрыть консервирующей смазкой для предотвращения нового окисления. Если смазка не электропроводящая, то покрывать зажимы следует только снаружи, когда они надеты на клеммы и обжаты. Чтобы смазка не попала внутрь и не ухудшила контакт. Лучше применять токопроводящую смазку, которую полезно нанести на всю поверхность, включая и внутреннюю, зажимов и полюсов.
Электропроводящие смазки можно приобрести в автомагазинах: очиститель контактов на масляной основе CRAMOLIN CONTACLEAN, автомобильная смазка LIQUI MOLY Batterie-Pol-Fett, смазка для электроконтактов Presto и другие.
При сильном загрязнении клеммы и зажима их следует разъединить и очистить по отдельности. Порядок отсоединения зажимов: сначала минус, потом плюс. Присоединять в обратном порядке: сначала плюс, потом минус. Очищенные выводы полюсов и зажимы обязательно покрыть защитной электропроводящей смазкой. Обязательно, потому что раз появилось окисление и причины не устранены, то контакты окислятся снова. И лучше их защитить смазкой. Даже если была попытка устранить причины окисления, для проверки ее эффективности потребуется много времени.
На полюсах сквозь образовавшиеся микротрещины могут проникать пары электролита. Это приводит к ускоренному окислению контактной пары. Для предотвращения выхода паров следует покрыть поверхность крышки аккумулятора вокруг клеммы герметичным составом. Для этого можно использовать битумную мастику, силиконовый герметик, эпоксидный клей и другие подобные составы, устойчивые к кислоте. Например, можно вырезать кольцо из плотного войлока. Нижнюю часть кольца пропитать консистентной смазкой: литол, солидол, силикон. Его надевают на вывод и прижимают к крышке. Сверху кольцо прижмётся зажимом, надеваемым на клемму. Такое приспособление не даст парам свободно выходить и попадать на контакт. При нанесении смазки, если она не электропроводящая, следует избегать её попадания на место контакта зажима с клеммой.
Как правильно снимать прикипевший зажим с клеммы
Как уже отмечалось выше, зажим нельзя расшатывать и пытаться крутить вокруг аккумуляторного полюсного вывода. Это может привести к образованию трещин в крышке корпуса аккумулятора, в месте выхода вывода из батареи. Велика вероятность обломить вывод. Известны случаи, когда клемма срывалась внутри батареи с полюсной перемычки блока пластин. В этом примере восстановить её без разборки крышки батареи невозможно.
Сначала освобождается болт с гайкой, стягивающие губки хомута. Снимать прикипевший хомут с клеммы следует путём расширения губок зажима, при помощи отвертки, рожкового ключа или иного инструмента, который в натяг вставляется в паз, зажимаемый болтом с гайкой. Инструментом легко расширяется паз и поверхность хомута отстает от клеммы. После чего зажим снимается с полюса вверх.
