Cách khử sunfat bình ắc quy hiệu quả, thời gian và cách sạc đúng

Ắc quy chì – axit sau một thời gian sử dụng có thể xuất hiện hiện tượng sunfat hóa khiến khả năng tích điện giảm, đề yếu, thời gian sử dụng ngắn hoặc khó sạc đầy. Vì vậy nhiều người quan tâm đến cách khử sunfat bình ắc quy đặc biệt là các phương pháp sử dụng bộ sạc có chế độ phục hồi hoặc desulfation.

Tuy nhiên khử sunfat bình ắc quy có hiệu quả không, khử sunfat bình ắc quy trong bao lâu và sạc ắc quy khử sunfat thực sự hoạt động như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn trước khi quyết định phục hồi một bình ắc quy đã suy giảm hiệu suất.

Sunfat hóa bình ắc quy là gì?

Sunfat hóa là hiện tượng các tinh thể chì sunfat hay lead sulfate PbSO4 hình thành và tích tụ trên các bản cực của ắc quy chì axit.

Trong quá trình phóng điện bình thường phản ứng trong ắc quy tạo ra PbSO4 trên cả hai bản cực

Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O

Khi ắc quy được sạc lại đúng cách phần lớn PbSO4 sẽ được chuyển trở lại thành vật liệu hoạt tính ban đầu.

Tuy nhiên, nếu ắc quy thường xuyên

• Để ở trạng thái thiếu điện
• Không được sạc đầy
• Để lâu không sử dụng
• Phóng điện sâu nhiều lần
• Sạc không đúng điện áp
• Bảo quản trong thời gian dài khi điện áp thấp

các tinh thể PbSO4 có thể phát triển lớn hơn với khó chuyển đổi trở lại.

Hiện tượng này được gọi là sunfat hóa.

Dấu hiệu bình ắc quy bị sunfat hóa

Một số biểu hiện thường gặp gồm

• Ắc quy sạc nhanh đầy nhưng cũng nhanh hết
• Điện áp có vẻ bình thường nhưng tải yếu
• Xe khó đề
• Dung lượng thực tế giảm rõ rệt
• Bình lâu không sử dụng và bị tụt điện
• Sạc không nhận dòng như trước
• Điện trở trong của bình tăng

Tuy nhiên, những biểu hiện trên không chỉ do sunfat hóa.

Ắc quy còn có thể hỏng do

• Bản cực bị ăn mòn
• Chập bản cực
• Mất vật liệu hoạt tính
• Thiếu dung dịch điện phân
• Hư cell
• Lão hóa tự nhiên

Vì vậy khử sunfat không thể phục hồi mọi bình ắc quy.

Cách khử sunfat bình ắc quy là gì?

Cách khử sunfat bình ắc quy phổ biến nhất hiện nay là sử dụng bộ sạc có chế độ phục hồi, repair hoặc desulfation.

Mục tiêu của quá trình này là tạo điều kiện để một phần chì sunfat trên bản cực được chuyển đổi trở lại thông qua quá trình điện hóa.

Có thể hiểu đơn giản

PbSO4 tích tụ → sạc phục hồi có kiểm soát → một phần PbSO4 chuyển trở lại vật liệu hoạt tính

Hiệu quả phụ thuộc vào mức độ sunfat hóa và tình trạng tổng thể của bình.

Sạc ắc quy khử sunfat hoạt động như thế nào?

Sạc ắc quy khử sunfat thường sử dụng một trong các phương pháp như

• Điện áp sạc được kiểm soát theo từng giai đoạn
• Dòng sạc nhỏ kéo dài
• Xung điện với đặc tính do nhà sản xuất bộ sạc thiết kế
• Chu kỳ sạc – nghỉ
• Chế độ repair hoặc recondition

Không phải tất cả bộ sạc đều hoạt động giống nhau.

Một số bộ sạc thông minh tự động chuyển qua nhiều giai đoạn

Kiểm tra → sạc chính → hấp thụ → phục hồi → duy trì

Trong chế độ desulfation, bộ sạc có thể điều chỉnh điện áp hoặc dòng điện khác với chế độ sạc thông thường.

Cách khử sunfat bình ắc quy bằng bộ sạc thông minh

Đây là phương pháp tương đối thuận tiện nếu thiết bị có chế độ phù hợp với loại bình.

Các bước cơ bản gồm

• Kiểm tra tình trạng bên ngoài của ắc quy.
• Đảm bảo bình không bị nứt, phồng hoặc rò rỉ.
• Xác định đúng điện áp danh định của bình.
• Kết nối bộ sạc đúng cực.
• Chọn chế độ repair, recondition hoặc desulfation nếu nhà sản xuất có hỗ trợ.
• Để bộ sạc thực hiện chu trình tự động.
• Sau khi hoàn tất, kiểm tra điện áp và khả năng chịu tải của bình.

Không nên sử dụng chế độ phục hồi nếu nhà sản xuất bộ sạc hoặc nhà sản xuất ắc quy không cho phép đối với loại bình cụ thể.

Có thể khử sunfat bằng cách sạc chậm không?

Trong một số trường hợp sunfat hóa nhẹ, sạc với dòng phù hợp và đủ thời gian có thể giúp bình phục hồi một phần.

Tuy nhiên không nên tự ý tăng điện áp cao hơn mức khuyến cáo để cố ép PbSO4 phân hủy.

Sạc quá mức có thể gây

• Tăng nhiệt độ
• Thoát khí mạnh
• Mất nước
• Ăn mòn bản cực
• Giảm tuổi thọ
• Phồng hoặc hư bình

Đặc biệt với ắc quy kín khí như AGM hoặc GEL, việc sử dụng sai chế độ sạc có thể gây hư hỏng khó phục hồi.

Khử sunfat bình ắc quy có hiệu quả không?

Đây là câu hỏi được rất nhiều người quan tâm.

Khử sunfat bình ắc quy có thể có hiệu quả nếu nguyên nhân suy giảm chủ yếu là sunfat hóa và mức độ chưa quá nghiêm trọng.

Một bình bị sunfat hóa nhẹ hoặc trung bình có thể cải thiện

• Khả năng nhận sạc
• Dung lượng
• Khả năng giữ điện
• Khả năng cung cấp dòng

Tuy nhiên mức phục hồi không giống nhau giữa các bình.

Nếu ắc quy đã hỏng cơ học hoặc hóa học nghiêm trọng, khử sunfat thường không mang lại nhiều giá trị.

Trường hợp nào khử sunfat ít hiệu quả?

Khả năng phục hồi thường thấp nếu bình

• Đã sử dụng quá lâu
• Có cell bị chập
• Bản cực bị ăn mòn nghiêm trọng
• Vật liệu hoạt tính đã bong nhiều
• Bình bị phồng
• Có dấu hiệu rò rỉ
• Điện áp một cell bất thường
• Dung lượng giảm do lão hóa không phải do sunfat

Trong những trường hợp này, việc tiếp tục sạc phục hồi có thể không giúp bình trở lại trạng thái sử dụng ổn định.

Khử sunfat bình ắc quy trong bao lâu?

Không có một thời gian cố định áp dụng cho tất cả các loại bình.

Khử sunfat bình ắc quy trong bao lâu phụ thuộc vào

• Dung lượng bình
• Mức độ sunfat hóa
• Điện áp ban đầu
• Dòng sạc
• Công nghệ bộ sạc
• Loại ắc quy
• Nhiệt độ
• Tình trạng bản cực

Một chu kỳ phục hồi bằng bộ sạc thông minh có thể kéo dài nhiều giờ và trong một số trường hợp lâu hơn chu kỳ sạc thông thường.

Điều quan trọng là không nên tự đặt thời gian dựa trên suy đoán.

Nếu bộ sạc có chế độ tự động nên để thiết bị điều khiển theo thuật toán của nhà sản xuất.

Có cần khử sunfat nhiều lần không?

Có những trường hợp một chu kỳ phục hồi chưa tạo ra thay đổi rõ rệt.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa cứ lặp lại càng nhiều lần càng tốt.

Việc liên tục sử dụng chế độ điện áp cao hay phục hồi kéo dài có thể làm bình nóng lên thúc đẩy ăn mòn bản cực.

Sau mỗi chu kỳ nên đánh giá lại

• Điện áp nghỉ
• Khả năng giữ điện
• Khả năng chịu tải
• Nhiệt độ bình
• Dung lượng thực tế nếu có thiết bị kiểm tra

Nếu bình không cải thiện sau các chu kỳ phù hợp, nguyên nhân có thể không còn là sunfat hóa có thể đảo ngược.

Điện áp cao có giúp phá sunfat nhanh hơn không?

Không nên hiểu như vậy.

Một số chế độ phục hồi sử dụng điện áp khác với chế độ sạc tiêu chuẩn nhưng điện áp luôn phải được kiểm soát.

Tự ý nâng điện áp quá cao có thể làm tăng phản ứng điện phân nước

2H2O → 2H2 + O2

Điều này có thể gây

• Sinh khí nhiều
• Tăng áp suất
• Mất nước
• Quá nhiệt
• Nguy cơ cháy nổ trong điều kiện không thông thoáng

Do đó, không nên sử dụng nguồn điện không kiểm soát để khử sunfat.

Có nên tháo bình ra khỏi xe khi khử sunfat?

Nếu bộ sạc sử dụng chế độ phục hồi có điện áp cao hơn chế độ sạc thông thường thì việc tách bình khỏi hệ thống điện của xe có thể cần thiết.

Nguyên nhân là điện áp phục hồi có thể không phù hợp với

• ECU
• Bộ điều khiển
• Thiết bị điện tử
• Cảm biến
• Hệ thống giải trí

Cần làm theo hướng dẫn của bộ sạc và nhà sản xuất xe.

Không nên mặc định mọi chế độ repair đều an toàn khi ắc quy vẫn đang kết nối với hệ thống điện của phương tiện.

Sạc khử sunfat có dùng cho bình AGM không?

Phụ thuộc vào bộ sạc.

AGM là loại ắc quy chì – axit kín khí có yêu cầu điện áp sạc khác với một số bình nước truyền thống.

Một số bộ sạc có chế độ riêng

AGM / Repair / Recondition

nhưng không phải chế độ repair nào cũng phù hợp với AGM.

Nếu điện áp quá cao, bình AGM có thể

• Thoát khí
• Mất nước không thể bổ sung
• Tăng áp suất bên trong
• Giảm tuổi thọ

Do đó, chỉ sử dụng chế độ được nhà sản xuất xác nhận phù hợp với AGM.

Sạc khử sunfat có dùng cho bình GEL không?

Cần thận trọng hơn.

Ắc quy GEL thường nhạy với điện áp sạc cao.

Nếu sạc quá mức cấu trúc gel điện phân có thể bị ảnh hưởng.

Không nên sử dụng chế độ desulfation điện áp cao cho bình GEL trừ khi nhà sản xuất bộ sạc và nhà sản xuất bình cho phép rõ ràng.

Có nên châm thêm axit để khử sunfat?

Không nên tự châm thêm axit sulfuric chỉ vì bình yếu.

Trong quá trình hoạt động bình thường, sự thay đổi tỷ trọng điện phân liên quan đến trạng thái sạc cả phản ứng hóa học trong bình.

Tự bổ sung axit có thể làm

• Nồng độ điện phân quá cao
• Tăng ăn mòn bản cực
• Sai tỷ trọng
• Làm hỏng bình
• Tăng nguy cơ bỏng hóa chất

Đối với bình nước, nếu mức dung dịch thấp do mất nước thì việc bổ sung phải tuân thủ đúng hướng dẫn của nhà sản xuất.

Ắc quy kín khí không nên tự mở để thêm dung dịch.

Làm sao biết khử sunfat đã có tác dụng?

Có thể đánh giá bằng một số dấu hiệu sau

• Bình nhận sạc tốt hơn
• Điện áp nghỉ ổn định hơn
• Khả năng đề được cải thiện
• Dung lượng xả tăng
• Điện áp ít tụt nhanh khi có tải

Tuy nhiên, chỉ đo điện áp không đủ kết luận bình đã phục hồi.

Một ắc quy có thể đạt điện áp khoảng mức bình thường nhưng dung lượng thực tế vẫn rất thấp.

Đánh giá bằng máy kiểm tra tải hay đo dung lượng sẽ cho kết quả đáng tin cậy hơn.

Cách hạn chế ắc quy bị sunfat trở lại

Phòng ngừa luôn hiệu quả hơn cố phục hồi bình đã sunfat hóa nặng.

Một số nguyên tắc gồm

• Không để ắc quy ở trạng thái thiếu điện lâu ngày
• Sạc lại sớm sau khi phóng sâu
• Dùng bộ sạc đúng loại
• Không để xe lâu ngày mà không kiểm tra bình
• Dùng bộ sạc duy trì nếu xe ít sử dụng
• Kiểm tra hệ thống sạc của xe
• Tránh để điện áp bình giảm quá thấp thường xuyên

Nếu xe chỉ chạy những quãng rất ngắn thì máy phát có thể không đủ thời gian nạp lại lượng điện đã dùng khi khởi động.

Sạc duy trì có giúp chống sunfat không?

Có thể.

Bộ sạc duy trì hoặc maintenance charger có nhiệm vụ giữ bình ở trạng thái sạc phù hợp khi phương tiện ít sử dụng.

Điều này giúp hạn chế việc ắc quy nằm lâu trong trạng thái thiếu điện – một trong những điều kiện thúc đẩy sunfat hóa.

Đây là giải pháp hữu ích cho

• Xe ít chạy
• Xe cổ
• Xe máy phân khối lớn ít sử dụng
• Máy phát điện dự phòng
• Thiết bị theo mùa

Tuy nhiên cần dùng bộ sạc duy trì có chế độ phù hợp với loại ắc quy.

Khi nào nên thay bình thay vì tiếp tục khử sunfat?

Nên cân nhắc thay bình khi

• Không giữ được điện sau khi sạc đầy
• Dung lượng giảm quá nhiều
• Điện áp tụt nhanh khi có tải
• Bình đã sử dụng vượt đáng kể tuổi thọ thông thường
• Có cell hỏng
• Bình phồng, nứt hay rò rỉ
• Khử sunfat không tạo cải thiện đáng kể

Việc cố phục hồi một bình đã hỏng cấu trúc thường không kinh tế và có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của phương tiện.

Lưu ý an toàn khi sạc ắc quy khử sunfat

Ắc quy chì axit có chứa sulfuric acid có thể tạo khí hydrogen trong quá trình sạc.

Vì vậy cần

• Sạc tại nơi thông thoáng
• Tránh nguồn lửa và tia lửa
• Không hút thuốc gần bình
• Kết nối đúng cực
• Không sạc bình bị nứt hoặc phồng
• Theo dõi nhiệt độ
• Không phủ kín bình khi đang sạc
• Sử dụng bộ sạc phù hợp

Nếu bình nóng bất thường, phồng hay có mùi khác thường nên dừng quá trình sạc cả kiểm tra nguyên nhân.

Cách khử sunfat bình ắc quy phổ biến nhất là sử dụng bộ sạc ắc quy khử sunfat có chế độ repair, recondition hoặc desulfation. Thiết bị sẽ kiểm soát quá trình sạc nhằm hỗ trợ chuyển một phần PbSO4 đã tích tụ trên bản cực trở lại dạng hoạt tính.

Vậy khử sunfat bình ắc quy có hiệu quả không? Câu trả lời là có thể có hiệu quả nếu bình chủ yếu bị sunfat hóa ở mức nhẹ đến trung bình và chưa bị hư hỏng cơ học hay lão hóa nghiêm trọng. Không phải mọi bình yếu đều có thể phục hồi bằng phương pháp này.