Переполюсовка АКБ - смена полярности и заряд

Уважаемый читатель!
Предоставленная информация получена опытным путем. Работа с материей является единственным способом «частного» описания взаимодействия частей материи, в искусственно созданных человеком условиях.
Форма описания процессов происходящих с материей, напрямую зависит от того, как мы мыслим (зачастую – как научили), и как выражаем свои мысли (зачастую – как умеем).
Единственным способом проверки достоверности частных суждений, является самостоятельный опыт работы с материей. Результат Вашего воздействия на материю, напрямую зависит от первоначального состояния материи, и от состояния, к которому Вы ее приведете своими действиями.
Прежде чем я начну повествование, я должен сказать - нет ничего вечного и не стоит бороться за то, что свое уже отслужило. Есть рамки возможного и они ограничены шестилетним сроком службы АКБ. Особенно если в АКБ появились токи утечки саморазряд выше 0,06 А. 20 А*/Ч за две недели. Если к ним добавить еще и охранку 0,015 А., то получим 25 А*Ч. Летом заведетесь, а зимой уже нет.

Не нужно ломать себе голову, что делать с севшим АКБ. Если можно просто два раза в год, после зимы и на ее начало, проводить подзарядку малым током. Повышенное напряжение заряда АКБ просто сокращает время удаления сульфатов. Выравнивающий заряд всегда необходим, это здоровье Вашего АКБ и максимального срока его НАДЕЖНОЙ работы. Но, вечным он конечно не станет. Рано или поздно он потеряет стартерные способности, в следствии коррозии несущей частей пластин.
В среднем АКБ работает 4-5 реже 6 лет. (статистика за 36 лет). При ежедневной эксплуатации автомобиля четыре года жизни АКБ практически норма. Более длительный срок АКБ работают на пониженной плотности электролита и только летней эксплуатации. Плотность и температура изнашивают АКБ, а потом уже ее работа и пробег.
Смена полярности АКБ, это крайний случай. Когда внутреннее сопротивление уже высокое, а изоляция элементов еще хорошая (саморазряд отсутствует). На сколько хватит АКБ с обратными полюсами статистики нет. Частные случаи 1-2 года.
Главное, что бы не слишком поздно провести работы, и не слишком большими токами.
Охранная сигнализация Вам в помощь. Когда тока не хватает для надежного открытия и закрытия блокировки замков дверей, а плотность во всех элементах высокая, стоит уже задуматься. Но решения каждый принимает сам, равно, как и отвечает за принятое им решение. Никаких рекомендаций дать нельзя.

Емкость стартерной батареи не имеет большого значения, она лишь определяет число неудачных пусков двигателя, и длительность безопасного горения фар при выключенном двигателе (55/12,5=4,4 часа). Летом 2 часа. Зимой 1 час.

Главным параметром АКБ является ее внутреннее сопротивление, которое определяет пусковой ток. А главной причиной увеличения внутреннего сопротивления АКБ является сульфат на пластинах АКБ и коррозия пластин.
Серная кислота заложена в положительную пластину еще при ее изготовлении, в процессе работы АКБ выходит в электролит.
Обмазка пластины (окись свинца) перед наложением на пластины, цементируется слабым раствором серной кислоты (1,1 г/см3). В процессе формирования АКБ, окись свинца на положительной пластине полностью не расходуется. Серная кислота постепенно выходит из пластин в электролит, во время всей эксплуатации АКБ. Лишняя кислота образует и лишний сульфат, который можно удалить только добавлением ДИС воды, с последующим зарядом малыми токами. После выравнивающего заряда и превращения лишнего сульфата в активную массу. Лишний электролит при необходимости удаляется.

Особые точки АКБ.
АКБ заряжен - 12,8 В.
Напряжение в начале заряда разряженного АКБ - 11,8 В.
Нормальный заряд АКБ при минимальном электролизе.
Сурьмянистый АКБ - 14,4 В.
Кальций АКБ - 15,4 В.
Окончание заряда АКБ, силой тока 1,0 %. Режим удаления застарелого сульфата.
Сурьмянистый АКБ - 14,9 В.
Кальций  АКБ - 15,9 В.
Напряжение на полюсах окончания заряда АКБ, при зарядном токе 60 мА.
Сурьмянистый АКБ - 14,0 В.
Кальций  АКБ - 15,0 В.
Электролиз электролита при напряжении выше.
Сурьмянистый АКБ - 15,1 В.
Кальций  АКБ - 16,1 В.
ЭДС (НРЦ) после прекращения заряда, заряженного АКБ - 13,8 В.

Просто о сложном.
Ни у кого не вызывает сомнений фраза о том, что сахар растворяется в воде. На самом деле, это ВОДА растворяет САХАР. Вода у нас РАСТВОРИТЕЛЬ, но почему то об этом забывают, и мыслят «наизнанку».
Получается, что чем ниже плотность электролита, тем больше в его составе воды, и тем выше содержание сульфата свинца в растворе электролита.
Естественно возникает вопрос, о максимальной плотности электролита, при котором еще происходит растворение сульфата свинца. И второй вопрос, при какой плотности электролита проводимость элемента АКБ, из состояния заряда сульфата, переходит в состояние электролиза воды.
Становится понятно, почему производитель выбрал плотность электролита 1,27 г/см3, чисто практическим путем.
Повысить растворяемость сульфата свинца можно путем снижения плотности электролита, либо повышением температуры АКБ путем прохождения через нее тока.
Либо длительный заряд малым током и повышенным напряжением.
Самый распространенный способ удаления сульфата свинца - "дедовский метод", это заряд АКБ через лампочку 100 Вт. и диод, от доступного для каждого, источника электрической энергии - переменной сети 220 В. Но при этом существует опасность ухода АКБ в обрыв, и искрение внутри корпуса АКБ с последующим взрывом гремучего газа в ней. Как минимум пробки должны быть откручены и оставлены на местах, как максимум АКБ должно быть помещено в замкнутое вентилируемое пространство.
Автор использует вместо лампочки - магазин емкостей (1+2+4 мФ.) переменного напряжения не ниже 400 В. Это устройство позволяет набрать режим заряда АКБ - 0,06 А. 0,18 А. 0,30 А. 0,42 А.) и диодный мостик, из четырех диодов.
Второе зарядное устройство повышенной мощности аналогичной конструкции, состоит из магазина емкостей 10+16+16 мФ. Это устройство позволяет набрать режим заряда АКБ - 0,6 А. 1,4 А. 2,4 А. Но создано оно было не для заряда АКБ, а для понижения напряжения на инструмент переменного тока. С последующей доработкой его и возможностью питать инструмент (дрель, болгарка) постоянным током, с использованием силовых диодов.
Возможна схема заряда через емкость переменного напряжения, и зарядного (через АКБ) и перезарядного диодов (сток заряда с емкости). При этом емкость нужно брать в два раза больше.

Электролит повышенной плотности после заряда АКБ нужно удалять, иначе АКБ очень быстро перейдет в исходное состояние. 10-20 мЛ. воды снижает плотность на 0,01 (6СТ-55). Повышенная плотность электролита не менее вредна, чем ее недостаток. Добавляя воду, и производя перемешивание (посредством заряда током 0,3 - 0,6 А, заодно проводим выравнивающий заряд АКБ), отбираем лишний электролит (если он много выше нормы). Объем электролита над пластинами, для корпуса стандарта 55-62 А*Ч, составляет 80-100 мЛ.

Электрический ток стремится течь туда, куда его электрическое поле направляет. Плотность электрического тока больше там, где больше напряжённость электрического поля. Соответственно процессы в элементе АКБ происходят быстрее там, где больше напряженность электрического поля. Остается вспомнить, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга и стремятся расположиться на периферии проводника.
Становится понятно, что старение элементов АКБ происходит в связи с изменением геометрии активной массы на пластинах АКБ. Уменьшение расстояния между пластинами элемента АКБ, вызывает увеличение токов утечки. Со временем происходит пробой электролита в элементе АКБ даже при очень малом напряжении (2,1 В), и его разряд выше допустимой величины (за сутки 0,6 А*Ч. 6СТ-55), применительно к условиям эксплуатации.
Но не это главным образом приводит к отказу АКБ. С каждым пуском протекания тока по каркасу пластины, вызывает нагрев и коррозию. Что в итоге приводит к увеличению внутреннего сопротивления и снижению стартерного тока. При этом АКБ способно отдать заряд малым током на освещение или иное.

Рассмотрим все процессы по порядку.
Аккумуляторная батарея – изготовление, эксплуатация и возможное восстановление.

При изготовлении кислотных стартерных батарей, первоначально на всех пластинах находится двухвалентная окись свинца, цементируемая слабым раствором электролита и сушки (1,1 г/см3). После заливки электролита в АКБ начинается взаимодействие окиси свинца с серной кислотой и образуется четырехвалентный сульфат свинца, который под воздействием зарядного тока переходит в активную массу.

Плотность электролита при полном разряде элемента АКБ изменяется от 1,27 г/см3 до 1,12 г/см3. При этом расходуется 66% имеющейся в нем серной кислоты 6СТ-55(Тюмень).

После формовки на заводе АКБ до заявленной емкости (возможны не полное формирование АКБ, устраняемое в процессе эксплуатации АКБ и перед ее установкой на автомобиль), активная масса на пластинах формируется весь срок эксплуатации АКБ. После чего создаются условия для возникновения токов саморазряда в элементах АКБ, либо систематического недостаточного заряда АКБ (напряжение источника питания менее 14,1-14,4 В.) и перехода активной массы пластин в сульфат свинца.

Цитата: https://vwts.ru/forum/topic/100856/
"Для получения емкости в 1 А•ч, по закону Фарадея, теоретически необходимо 4,462г двуокиси свинца PbO2, 3,865г губчатого свинца Pb и 3,659г серной кислоты H2SO4. Теоретический удельный расход активных масс электродов и серной кислоты, после суммирования получается 11,986 г/А•ч. Однако на практике нереально достигнуть полного использования активных материалов, принимающих участие в токообразующем процессе. Примерно половина поверхности активной массы недоступна для электролита, так как является основой для создания объемного пористого каркаса, обеспечивающего механическую прочность материала.
Вследствие этого реальный коэффициент использования активных масс положительного электрода составляет 45-55%, а отрицательного 50-65%. Кроме этого, в качестве электролита используется 35-38%-ый раствор серной кислоты.
Таким образом величина реального удельного расхода материалов существенно выше, а реальные значения удельной емкости и удельной энергии существенно ниже, чем теоретические."

Далее.
Изначально на положительной пластине находится в 1,4 раза больше окиси свинца, чем это требуется. На отрицательной пластине вся окись свинца преобразуется в пористый свинец. На положительной пластине часть окиси свинца, остается под прикрытием двуокиси свинца и плотной корки сульфата свинца. Однако кислота все равно "достает" до остатков окиси свинца, под воздействием временных и температурных изменений. И связывающий окись свинца сульфат, выходит в электролит и повышает его плотность.
При полном разряде одного из элементов АКБ, в связи с его отказом, наблюдается снижение плотности электролита до 1,08 - 1,12 г/см3 и ниже, в зависимости от возраста АКБ и массы пакета пластин.
При полном разряде элемента АКБ, двуокись свинца на поверхности положительной пластины переходит в двухвалентный сульфат свинца полностью. Становится возможным взаимодействие оставшейся части серной кислоты с остатками двухвалентной окиси свинца на положительных пластинах, заложенного при производстве положительной пластины. При этом образуется плотная корка четырехвалентного сульфата свинца, поскольку нет протекания электрического тока. Плохо проницаемая для электролита корка сульфата свинца препятствует заряду АКБ. При глубоком разряде даже нового АКБ (приемником, габаритными огнями, охранной сигнализацией или током утечки бортовой сети), он отказывается брать заряд при нормальном напряжении зарядного устройства. И требует повышенного напряжения заряда до 16,2 В. и немалого времени.
 
С начала эксплуатации АКБ и до ее отказа, происходит "формирование" активной массы на пластинах, за счет взаимодействия серной кислоты с окисью свинца внутри  положительной пластины. Сульфат свинца, образовавшийся на положительной пластине из окиси свинца, посредством разряда и заряда, переходит в свинец на минусовой пластине, и двуокись свинца на плюсовой пластине.
В результате всего срока службы АКБ, положительная пластина уменьшает свою массу, на часть остатков окиси свинца. А количество активной массы увеличивается в 1,2  раз. Отрицательная пластина увеличивает активную массу в 1,2 раз.

Повышение плотности электролита увеличивает ЭДС АКБ, и препятствует протеканию тока заряда. При достижении предельно высокой плотности электролита, сульфат свинца перестает растворяться (уменьшается количество воды в электролите), и протекание тока приводит только к разложению воды. Что еще более увеличивает плотность электролита. Повышенная плотность электролита приводит к образованию сульфата на пластинах, который можно удалить только добавлением дистиллированной воды и зарядом малыми токами, с последующим приведением уровня электролита к норме.
Существует три условия образования корки сульфата на пластинах АКБ.
1. Низкое напряжение заряда и малая его длительность.
2. Низкий уровень электролита и его повышенная плотность.
3. Накопление сульфата свинца в конце срока эксплуатации АКБ, при больших токах саморазряда в ее элементах.

Утечки тока и износ АКБ.
Внешнее загрязнение батареи приводит к утечке тока по поверхности корпуса АКБ и ее разряду.
Разность плотности электролита в элементах АКБ, приводит к неравному распределению напряжения на элементах при заряде АКБ. Что приводит к неравномерному их заряду и гидролизу электролита. Появлению сульфата на пластинах отстающих элементов АКБ, обильному выделению газов и снижению уровня электролита.
 
Качество производства АКБ.
Существенное значение имеет разность общей массы пакета пластин элемента (+/-10%), и разность объемов электролита в элементах АКБ при их равных уровнях от поверхности пластин (достигает +/- 3,5% примерно +/- 30 см3). При этом количество активной массы может значительно отличатся, соответственно этому и емкость элементов АКБ (+/- 10 %). Поэтому в конце разряда АКБ, плотность электролита может значительно отличатся, до +/- 0,02 г/см3. В конце заряда АКБ, может наблюдаться разница плотности электролита +/- 0,01 г/см3. Разность масс пакетов пластин является практически норма для всех производителей АКБ.
Поэтому желательно хотя бы один раз в год, проводить выравнивающий заряд АКБ, перед зимним периодом. С целью выравнивания плотности электролита по элементам, и снижения сопротивления АКБ току запуска двигателя.
При заряде элемента АКБ, объем электролита в нем увеличивается на 40-60 см3 (примерно 1 см3/А*Ч).  Поэтому коррекция уровня и плотности электролита допускается только после проведения полного выравнивающего заряда. Перед зарядом АКБ достаточно иметь полное покрытие пластин электролитом. Если не было разлива электролита, то все заканчивается выравниванием уровня электролита добавлением дистиллированной воды. Не следует добавлять слишком много дистиллированной воды. Это действие снижает плотность электролита и общее ЭДС АКБ. Добавление лишних 20 см3 к уже имеющимся 560 - 580 см3 электролита в элементе АКБ (6СТ-55), снижает плотность в элементе с 1,27 ГР/СМ3 до 1,26 г/см3.
Допускается снижать плотность электролита (согласно температуре замерзания) до величины 1,25 г/см3.

Износ АКБ.
Степень износа АКБ определяется величиной внутреннего сопротивления, соответственно заявленной емкости АКБ. Чем больше ЗАЯВЛЕННАЯ емкость АКБ, тем меньше сопротивление разрядному току. Увеличение сопротивления АКБ говорит о наличии сульфата на его пластинах.
Исходя из коррозии несущей части положительных пластин.
Коэффициент увеличения внутреннего сопротивления АКБ.
Летняя и редкая эксплуатация автомобиля.
После 1 года эксплуатации               1,094.
После 2 лет эксплуатации                1,202.
После 3 лет эксплуатации                1,327.
После 4 лет эксплуатации                1,472.
После 5 лет эксплуатации                1,643.
После 6 лет эксплуатации                1,846.
При ежедневной эксплуатации автомобиля.
После 1 года эксплуатации               1,146.
После 2 лет эксплуатации                1,327.
После 3 лет эксплуатации                1,555.
После 4 лет эксплуатации                1,845.
 
Остается решить только один вопрос. Зачем в положительную пластину закладывается в 1,4 раза больше окиси свинца?
Ответ на этот вопрос дает только практика изготовления и эксплуатации кислотных АКБ. По моему мнению, это делается для придания положительной пластине требуемой жесткости и способности удерживать на себе двуокись свинца. Теория утверждает, что двухвалентный оксид свинца обладает свойствами полупроводника и может служить переходным материалом (по плотности), между металлом и двуокисью свинца (аналогично наложению специального грунта, перед покраской деталей из пластика).

Смена полюсов АКБ.
Однако вновь появляется вопрос о возможности и целесообразности смены полюсов АКБ при ее отказе выдавать стартерный ток.
Отрицательная пластина в конце срока службы АКБ имеет уже большую массу (активный свинец 1,2 раза больше), и способна передать ее часть сульфату свинца с последующим положительным зарядом. А похудевшая и ослабленная положительная пластина (двуокись свинца 1,2 раза больше), приобретает жесткость металлического свинца.
При смене полярности АКБ вся окись свинца, которая еще осталась на положительной пластине, переходит в сульфат свинца а затем в активную массу. При этом наблюдается сильный нагрев корпуса АКБ. Необходимо прекращать ток смены полюсов АКБ до снижения температуры электролита. Либо помещать АКБ в водяную ванну и ограничить ток смены полюсов. Процесс смены полюсов, приводит возникновение КЗ на поверхности пластины, и взаимодействие ОСТАТКОВ двуокиси свинца с серной кислотой выделяет большое количество тепла. Что может привести к коррозии пластин и их деформация, которая может привести к КЗ элемента АКБ.

Удаление застарелых сульфатов.
Избавиться от сульфата на пластинах АКБ не сложно. Требуется только наличие зарядного устройства даже небольшой силы тока, но повышенного напряжения 14,4-14,9 В. и ВРЕМЯ.
Заряд напряжением 16,1 В. допустим только для "раскачки" заряда АКБ небольшими токами. Большие токи абсолютно не допустимы, в следствии пагубного воздействия на несущую часть положительных пластин, приводящие к их разрушению. Луче потратить время, чем деньги.
Аналогично циклы заряд - разряд (КТЦ или автоматическое управление ими), допустимы только для АКБ не желающего брать заряд. Продолжение этих действий и ДАЛЕЕ приводит только к старению АКБ посредством гидролиза.
 
Электролиз воды происходит всегда и при любых токах заряда и степени заряженности АКБ. Разница лишь в том какой процент тока идет на разложение воды. Доля электролиза воды зависит от напряжения на АКБ при прохождении тока заряда.  Напряжение на АКБ растет с ростом сопротивления АКБ заряду, которое в свою очередь напрямую связано с количеством сульфатов свинца на пластинах АКБ.
По сути старение АКБ происходит именно из-за гидролиза и выделения кислорода на положительных пластинах. Именно для уменьшения гидролиза добавляют кальций - Са. в положительную пластину, с целью уменьшения ее массы, при том же сроке службы АКБ,
Отрицательная пластина не требует добавления Са, поскольку водород не окисляет металлический свинец, поэтому существует техническая линейка Са+, где в отрицательные платины производят по старой сурьмянистой технологии.
Практически получено удаление сульфата свинца в четыре этапа, с уменьшением тока заряда по достижению 15,1 В.
Напряжение на полюсах АКБ 6СТ-55 Тюмень, с полным зарядом.
При токах заряда:
0,55  А. - 16,1 В.
0,42 А. -  15,8 В.
0,30 А. -  15,5 В.
0,18 А. -  15,2 В.
0,06 А. -  15,0 В.
Все параметры зависят от чистоты электролита, типа и возраста АКБ. Чем ЧИЩЕ электролит (отсутствие посторонних солей), тем ВЫШЕ напряжение окончания заряда АКБ.
Сопротивление АКБ заряду и разряду имеет температурную зависимость, в связи с изменением вязкости электролита. И очень сильно зависит от степени заряда АКБ. Поскольку сульфаты, это препятствие для движения ионов - переносчиков заряда.
Температура, °С          Удельное   сопротивление электролита Ом·см
+ 40                0,89
+ 25                1,28
+ 18                1,46
   0                1,92
– 18                2,39
От -18 до +18 сопротивление АКБ заряду меняется в 1,637 раз.
На каждые 5 градусов 9,1%.

Саморазряд.
Основная причина появления утечек тока в элементах АКБ, является появление мелкозернистой двуокиси свинца (черного цвета), которая заполняет промежуток между пластинами и создает не плотный контакт между ними. Что-то вроде кипящего слоя. В конце срока службы АКБ (4-6 лет), практически вся окись свинца на положительной пластине переходит в активную массу. И набирается критическая масса условно свободно взвешенной двуокиси свинца. Эта взвесь двуокиси свинца проникает через уже изношенные сепараторы и создает утечки тока саморазряда. Восстановить такую АКБ можно только уничтожив взвесь двуокиси свинца. Вопрос, как это сделать, остается открытым. Как вариант, промывка АКБ дистиллированной водой. Процесс затратный и гарантии получения результата не дает.

Причины преждевременного появления утечек тока в элементе АКБ могут быть разные, отмечу только две из них.
1. Порыв конверта положительной пластины (наличие вибрации корпуса АКБ или иных причин), и осыпание двуокиси свинца.
2. Подъем положительной пластины к минусовой сборке пластин, в результате появления застарелого сульфата на  положительной пластине, и ее механическая деформация, с образованием мостика утечки тока через очень малый промежуток заполненный электролитом (достаточно пленки смачивания).
  В первом случае, возможна полная смена полярности, или смена полярности части элементов (производится только полный разряд и последующий заряд нормальной полярности).
  Во втором случае, возможна только смена полярности, так как возвращение в нормальную полярность снова восстановит утечку тока. Никаких гарантий метод не дает. Все зависит от начальных условий и состояния АКВ.

Способ смены полярности требует навыков проведения работ и наличия некоторого минимального напряжения (2,5 В.) на каждом элементе АКБ. Желательно иметь источник тока, с плавной, либо ступенчатой регулировкой силы тока.
 
Отдельно напоминаю.
Работы проводятся с опасными химическими веществами и появлением в корпусе АКБ гремучего газа, способного разорвать корпус АКБ при наличии открытого пламени вблизи корпуса АКБ. Особо опасным является искрение вблизи вентиляционного отверстия в корпусе АКБ.

При смене полюсов АКБ (по моему мнению), не стоит приводить ее в исходное состояние без большой необходимости этого действия. Если АКБ прослужило больше трех лет, то привидение АКБ в нормальное состояние не рекомендуется. Особенно при равном количестве отрицательных и положительных пластин в сборке элемента АКБ. Проще заменить токосъемники.

Никаких гарантий на приведение АКБ к первоначальному состоянию нет, даже если у Вас получилось сменить полюса и привести плотность во всех элементах АКБ к норме.
Продолжительность смены полюсов может составлять до двух недель.

Смена электролита возможна только на одну его часть от общего объема, для 6ст-55 55 А*Ч объем электролита примерно равен 3,4 - 3,6 Л.
Выход электролита составляет 1,4 Л. или 41% (плотность электролита 1,12 г/см3). 1,65 Л. или 48,3 % (плотность электролита 1,27 г/см3).
Допустимый саморазряд 0,025 А. Длительно стоящая и охлажденная батарея имеет плотность внизу банки + 0,02 и повышенное напряжение на выводах 12,78 В.

Как правило восстанавливаются глубоко разряженные АКБ, без смены полюсов.
АКБ кальций/кальций позволяет сменить полюса, но обратно в исходное состояние не переходят (видимо конверты не позволяют это сделать, или происходит подъем положительных пластин к сборке отрицательных пластин).
Аналогично АКБ кальций на плюсовой пластине "кальций +". Сепаратор то же.
Поэтому не допускайте подъема температуры АКБ. Это ни к чему хорошему не приводит. Особенно если Вы задумали провести, смену полюсов АКБ. Не торопитесь получить на ней обратное напряжение, ибо в период изменения полярности происходит короткое замыкание на самой пластине, отсюда не только нагрев, но и возможность деформации и порыв конверта пластины.

     Заряд АКБ.
Первичную оценку состояния заряда АКБ можно произвести по напряжению ЭДС (НРЦ), при наличии цифрового прибора (при условии наличии у него сотых долей вольта). Этот параметр способен показать лишь общее состояние заряда АКБ, и не покажет состояние каждого элемента в отдельности.
Зная напряжение под нагрузкой, можно примерно определить степень заряда АКБ. Посредством замера разницы ЭДС и напряжения под нагрузкой.
Нагрузочная характеристика током 10 % от заявленной емкости, при 20 град. С.

Заряд  %             100         90         80          70          60          50
Плотность.        1,28      1,268     1,256     1,242     1,226     1,210
Напар.  В.          12,7      12,6       12,5       12,4        12,3      12,2   
Сопр. мОм.       31,0      34,62     38,46     42,31      46,15     50,0

Заряд  %             40           30           20          10            0
Плотность.     1,194       1,178      1,162      1,146       1,130   
Напр.  В.          12,1        11,9        11,6        11,1         11,88
Сопр. мОм.     53,85       61,64     103,8      223,1       646,2

Более точно оценить заряженность АКБ, можно по плотности электролита в каждом элементе АКБ, согласно таблице зависимости заряда АКБ от плотности электролита.
Если АКБ имеет ЭДС меньше 11,7 В. Необходимо дать АКБ предварительный заряд, через автомобильную лампочку 5-21 Вт. 0,4-1,7 А.
Исходя из величины остаточного заряда АКБ и ее возраста, выбирается режим ее заряда, от 1,5 до 5% заявленной емкости производителя. Максимальный ток заряда 10%, это режим минимального времени заряда. Заводская норма максимального тока заряда АКБ относится только к равномерному покрытию пластин сульфатом. При удалении застарелого сульфата, пластина открывается в верхней части, что может привести к большой плотности тока в нижней ее части. Это не безопасно, и может привести к образованию двуокиси свинца черного цвета, которая легко взвешивается и способна привести к утечкам тока в элементе, и потере его работоспособности. При удалении остатков сульфата свинца следует уменьшать ток заряда, ориентируясь на напряжение заряда, либо с автоматическим контролем напряжения заряда 14,9 В.
    Первый способ заряда АКБ.
Первая ступень заряда выполняется при постоянном токе 3-5% заявленной емкости производителя, и ограничения напряжения заряда 14,4 В.
Вторая ступень заряда выполняется при постоянном напряжении 14,9 В. До снижения тока заряда 0,5-1,0 % заявленной емкости производителя, или до минимального не изменяющегося по времени значения.
Окончание заряда определяется по уменьшению тока заряда и достижению требуемой плотности электролита в элементах АКБ.
    Второй способ заряда АКБ.
Автоматическое зарядное устройство позволяет совместить эти две ступени. Ток выставляется в ручном режиме 3-5% заявленной емкости производителя. По достижению напряжения 14,9 В, ток автоматически медленно снижается, до перехода на режим удаления сульфата током 0,25 А. 4,5 А*Ч (+8% 6СТ 55) емкости за сутки. Окончание заряда определяется по достижению требуемой плотности электролита в элементах АКБ.
    Третий способ заряда АКБ.
Ручное управление и постоянный контроль режима заряда опытным оператором.
Ток заряда 1,0-5,0 %, напряжение заряда 14,8-15,1 В.
Следует помнить, что чем меньше остается на пластинах сульфата свинца, тем МЕНЬШЕ должен быть зарядный ток, для его удаления. Поэтому наберитесь терпения, если хотите МАКСИМАЛЬНО очистить платины элементов АКБ от сульфата свинца. Обычно у БУ АКБ остается от 5 до 10% сульфата свинца, в следствии раннего снятия с заряда по достижению плотности электролита 1,27 - 1,28 г/ см3.
    Все три способа заряда отличаются только временем заряда АКБ, и требуют контроль температуры корпуса АКБ, За исключением наличия автоматического контроля температуры заряда, позволяющего поставить АКБ на отстой, и включить заряд при снижении температуры.
   Чем старше АКБ и более интенсивное ее использование, тем выше плотность окончания заряда. Плотность электролита повышается за счет преобразования сульфата свинца в активную массу, который заложен при производстве обмазки пластин. Окись свинца связывается электролитом плотностью 1,1 г/см3, при этом образуется сульфат свинца. Эта неиспользованная при заряде на заводе часть окиси свинца и находящийся в ней сульфат свинца в положительной пластины раскрывается в процессе эксплуатации АКБ, и увеличивает плотность электролита.
Обычно плотность электролита после формовки АКБ на заводе составляет 1,28г/см3. По мере износа АКБ (Са/Са и Са+) плотность при окончании заряда может повышаться до 1,31 г/см3, при максимальном уровне электролита в элементах АКБ. И если прекратить заряд на плотности 1,28, то можно ОСТАВИТЬ на пластинах АКБ, до 8 - 12 % сульфата свинца. Который станет началом нового его накопления, и увеличит внутреннее сопротивление АКБ, при пуске автомобиля.
По причине повышения плотности электролита в АКБ, в связи с его "возрастом", становится невозможным ПОЛНЫЙ заряд АКБ на отечественных автомобилях.
Хотя есть регуляторы напряжения генератора с устройством "зима, осень- весна, лето". Но они предназначены не для удаления застарелых сульфатов, а для компенсации изменения ЭДС АКБ от температуры окружающей среды.
Иностранные производители пытаются максимально удалить сульфат свинца после пуска двигателя, с помощью кратковременного повышенного напряжения генератора, который находится под управлением бортового компьютера.

          Смена полярности АКБ 6СТ – 55 производитель г. Тюмень.
Начальные параметры разряда АКБ.
Изготовлен 111911  2.
Дата изготовления 11 ноября 2019 год,  2 смена.
4 года ежедневной эксплуатации.
Сопротивление заряду – (15 – 13,8)/ 0,06 = 20 Ом.
ЭДС (НРЦ) – 13,1В.
Плотность по всем элементам 1,31 г/см3.
Температура АКБ – 5 градусов по  С.
Внутреннее сопротивление - (12,6 – 12,4)/6 = 33,3 мОм.

Внутреннее сопротивление АКБ заявленная заводом изготовителем 12,78 – 7  / 525 А = 11,0 мОм. Это сопротивление МГНОВЕННОГ максимального тока, без учета сопротивления электролита.
Экспресс тест покажет Вам 5,5 мОм.
Реальное внутреннее сопротивление АКБ будет равна 22,0 мОм.
Почему так?
Тест должен показать реальное сопротивление положительной пластины, для определения износа АКБ. А для этого ему нужно исключить все составные части внутреннего сопротивления АКБ, и выделить только сопротивление положительной пластины. Что он и делает, с помощью линейных функций.  Можно получить наиболее достоверный результат, только при равной плотности во всех элементах, или полностью заряженной АКБ.
При других условиях, прибор  можно использовать только, как индикатор.
Когда выбирается режим после заряда или после отстоя, это первый коэффициент для расчета. НРЦ определяет общий заряд элементов АКБ, и вносит второй коэффициент расчета, в зависимости от плотности электролита и наличия в элементах сульфата свинца. Монтажное сопротивление проводников минимальны, и они совмещаются с сопротивлением отрицательной пластины, они имеют линейную зависимость от емкости АКБ. Аналогично сопротивление электролита, зависит от емкости АКБ – 11,0 мОм, для 6СТ-55 с набором пластин - пять плюс и шесть минус. В итоге все величины линейны емкости АКБ.
Остается найти сопротивление положительных пластин, которое определяется путем вычета из общего сопротивления. Результат теста определяется исходя из разницы НРЦ и напряжения от имитации нагрузки стартера прибором.
Определив сопротивление положительных пластин, определяется их степень износа и холодный ток прокрутки двигателя.

Логика отношений величин внутренних сопротивлений АКБ, как ее понимает автор.
1. Максимальная передача энергии от источника к потребителю, требует наличия равенства их внутренних сопротивлений. Отсюда максимальное падение напряжений на стартере в момент ХОЛОДНОГО пуска 7 В. И падение напряжения на АКБ 5,78 В.
2. Сопротивление электролита должна быть равной величине сопротивления пластин. Если сделать сопротивление пластин в 2 раза меньше, то мы получим снижение общего сопротивления в 1,33 раз. Если в три раза уменьшить сопротивление пластин, то получим снижение общего сопротивления в 1,5 раза. Гораздо эффективнее увеличить не массу пластин, а число пластин, или их поверхность, уменьшая толщину пластин.
3. В результате практических испытаний выбрано оптимальное решение, составных частей внутреннего сопротивления АКБ. Сопротивление изнашиваемых положительных пластин составляет четверть от общего внутреннего сопротивления АКБ.
   
История производства работ.
Повышенное внутреннее сопротивление АКБ, взятого для производства работ, по смене полюсов. Не обеспечивает надежного срабатывания, постановки и снятие дверей автомобиля под охрану. Стартер тяжело начинает прокрутку двигателя в осенний период.
Принято решение сменить полюса АКБ, в качестве практического эксперимента и получения информации.

По моему мнению, одной из причин отказа АКБ является потеря емкости одного или двух элементов и их  саморазряд, с одновременным падением плотности электролита. Появляются так называемые отстающие элементы.
Наибольшая активность химических процессов проходит в местах повышенного напряжения электрического поля. Какие это места? Это периферия пластин, и их близость к противоположному полюсу. Приближение положительных пластин к сборке отрицательных пластин от действия кристаллов сульфата и температурного коробления несущей части пластины, усугубляют процесс появления утечек тока в элементе АКБ.
После очередного разряда элемента АКБ, его полный заряд становится невозможным, в связи с подходом двуокиси свинца к минусовой сборке пластин при заряде. В то же время элемент полностью не разряжается и его плотность до минимальной величины не падает. При разряде элемента АКБ, мостик утечки исчезает, и появляется вновь, при заряде элемента АКБ.
Не смотря на пониженную плотность элемент АКБ продолжает работать, но в пределах своей остаточной емкости, превысить которую он не может, по причине восстановления перемычек утечки тока. В течении некоторого времени происходит снижение емкости отстающего элемента и отказ АКБ.
Причин конструктивного подхода положительных пластин к минусовой сборке пластин, касаться не будем. Это конструкция и технология сборки АКБ.
Встает вопрос, что делать если … . Чер-мет, или смена полюсов?
А почему бы и нет, если терять уже нечего?!

Порядок действий.
04.11.23.
Начальное напряжение разряда 12,6 В. Нагрузка лампочка 1,6 А. Плотность электролита во всех элементах 1,31 г/см3.
05.11.23.
Конечное напряжение разряда 11,6 В. Конечное ЭДС – 12,18 В. Разряд 24 часа. Снято 38,4 А*Ч.  69,81 %. Внутреннее сопротивление - (12,18 – 11,6)/ 1,6 = 0,3625 Ом.
06.11.23.
Начальное напряжение 11,6 В. Нагрузка лампочка 1,6 А. Разряд 24 часа. Конечное напряжение разряда 0,6 В.
Плотность электролита по элементам АКБ от плюсового полюса.
Замер 1.       1,08.    1,09.    1,07.    1,06.    1,08.    1,07.  г/ см3.
Средняя плотность 1,075 г/ см3.
Расчет снятой емкости АКБ, исходя из изменения плотности электролита в элементах АКБ.           137%.    131%.    143%.    150%.    137%.    143%.
Полный разряд 77,34  А*Ч.  140 % от заявленной емкости.
Разность активной массы по элементам АКБ составил 19 %.
Разность масс элементов +/- 9,5 %, по емкости +/- 5,22 А*Ч.
Внутреннее сопротивление примерно 2 Ом.
Резервная емкость АКБ - 6СТ-55 составила 22,3 А*Ч.
07.11.23.
Поставлен заряд обратной полярности.
Сменили полярность четыре элемента.
Ток заряда 0,3 А. * 3 час. = 0,9 А*Ч.
Ток заряда 0,4 А. * 20,25 час. = 8,1 А*Ч.
Получено АКБ 9,0 А*Ч.
08.11.23.
Смена полярности всех элементов.
Получено АКБ 12,2 А*Ч. ЭДС 11,8 В. В. Напряжение заряда 12,3 В. Внутреннее сопротивление заряда примерно 0,24 Ом.
Ток заряда 0,6 А. * 7 час. = 4,2 А*Ч.
Ток заряда 0,6 А. * 13,33 час. = 8,0 А*Ч.
09.11.23.
Получено АКБ - 21,2 А*Ч. ЭДС 11,8 В. В. Ток заряда 1,5 А. * 24 час. Напряжение заряда 12,3 В. Внутреннее сопротивление заряда 0,296 Ом. Плотность расчетная 1,12 г/см3. Заряд АКБ – 23,18 % емкости.
10.11.23.
Получено АКБ – 57,2 А*Ч. ЭДС 11,9 В. Ток заряда 1,5 А. *16,4 час.  Напряжение заряда 12,9 В. Внутреннее сопротивление заряда 0,637 Ом. Плотность расчетная 1,15 г/см3. Заряд АКБ – 33,57 % емкости.
11.11.23.
Получено АКБ – 78,8 А*Ч. ЭДС 12,2 В. Ток заряда 1,5 А. *24 час. Напряжение заряда 13,6 В. Внутреннее сопротивление заряда 0,923 Ом. Плотность расчетная 1,2 г/см3. Заряд АКБ – 49,44 % емкости.
12.11.23.
Получено АКБ – 111,8 А*Ч. ЭДС 12,4 В. Ток заряда 1,5 А.*24 час. Напряжение заряда 14,2 В. Внутреннее сопротивление заряда 1,159 Ом. Плотность расчетная 1,17 г/см3. Заряд АКБ – 66,76 % емкости.
Промежуточный замер плотности.
Плотность электролита по элементам АКБ от нового минуса.
Замер 2.        1,23.     1,24.    1,24.   1,21.    1,22.    1,20.  г/ см3.
Замер 1.        1,08.     1,09.    1,07.   1,06.    1,08.    1,07.  г/ см3.
Получено     51,56.  51,56.  58,43.  51,56.  48,12.  44.68.   А*Ч.
Разность активной массы по элементам.
13,75 А*Ч.  25% по емкости, +/- 6,87 А*Ч.
Первоначально было получено.
10,45 А*Ч. 19 %, по емкости +/- 5,22 А*Ч.
В среднем.
12,10 А*Ч. 22 % по емкости, +/- 6,04 А*Ч.
13.11.23.
Получено АКБ – 147,8 А*Ч. ЭДС 12,7 В. Ток заряда 1,5 А. *24 час. Напряжение заряда 14,5 В. Внутреннее сопротивление заряда 1,395 Ом. Плотность расчетная 1,28 г/см3. Заряд АКБ – 84,07 % емкости.
14.11.23.
Получено АКБ – 183,8 А*Ч. ЭДС 12,72 В.
Выравнивающий заряд. 0,6 А. *24 час. Напряжение заряда 15,4 В. Внутреннее сопротивление заряда 2,827 Ом. Плотность расчетная 1,29 г/см3. Заряд АКБ – 91 % емкости.
Плотность электролита по элементам АКБ от нового минуса.
Замер 3.         1,29.     1,29.      1,28.     1,28.      1,27.     1,27.  г/ см3.
15.11.23.
Получено АКБ – 198,2 А*Ч. ЭДС 12,79 В.
Выравнивающий заряд 0,3 А. *24 час. Напряжение заряда 14,2 В. Внутреннее сопротивление заряда 2,533 Ом. Плотность расчетная 1,29 г/см3. Заряд АКБ – 97,92 % емкости.
Плотность электролита по элементам АКБ от нового минуса.
Замер 4.        1,30.     1,30.      1,29.     1,29.     1,28.     1,29.  г/ см3.
16.11.23.
Получено АКБ – 205,5 А*Ч. ЭДС 12,82 В.
Выравнивающий заряд 0,3 А.*24 час. Напряжение заряда 14,3 В. Внутреннее сопротивление заряда 8,989 Ом.
Плотность электролита по элементам АКБ от нового минуса.
Замер 5.        1,30.     1,30.      1,30.     1,30.     1,29.     1,30.  г/ см3.
Заряд АКБ – 100 % емкости.
17.11.23.
Выравнивающий заряд 0,3 А.*24 час. Напряжение заряда 14,3 В.
Получено АКБ – 212,7 А*Ч.   
Плотность электролита по элементам АКБ от нового минуса.
Замер 5.        1,30.     1,30.      1,30.     1,30.     1,30.     1,30.  г/ см3.
Практически получено удаление сульфата свинца в четыре этапа.
Напряжение на полюсах АКБ 6СТ-55 Тюмень, с полным зарядом и изменением полярности.
При токах заряда:
0,55 А. -  14,4 В.
0,42 А. -  14,3 В.
0,30 А. -  14,2 В.
0,18 А. -  14,1 В.
0,06 А. -  14,0 В.
Ранее было получено.
Напряжение на полюсах АКБ 6СТ-55 Тюмень, с полным зарядом и нормальной полярностью.
При токах заряда:
0,55  А. - 16,1 В.
0,42 А. -  15,8 В.
0,30 А. -  15,5 В.
0,18 А. -  15,2 В.
0,06 А. -  15,0 В.
Почему так?
Положительная пластина с кальцием, перешла на минус.
Отрицательная пластина с сурьмой, перешла на плюс.
По факту мы получили АКБ старого образца, с повышенным расходом воды.
Для нее напряжения рабочего заряда будет 13,9 - 14,1 В, а до заряда 14,4 В.
Производство работ закончено.

Анализ.
Внутреннее сопротивление АКБ 38,19 мОм, при температуре минус 5 град. С.
Температурный коэффициент приведения к нормальной температуре +15 град. С. равен 1,335.
Приведенное сопротивление к нормальной темпера туре +15 град. С, составило 38,19  / 1,335 = 28,6 мОм.   
Заявленное внутренне сопротивление нового АКБ – 5,5 * 4 = 11,0 * 2 = 22,0 мОм.
Сопротивление электролита 11,0  мОм. Реальное сопротивление АКБ при 10% токе нагрузки 23,51 мОм.
Общее изменение сопротивления АКБ – 28,6 мОм. / 23,51 мОм. = 1,217.
Работоспособность АКБ с обратной полярностью  82,2 %.

Выводы по проведению работы:
1. Смена полюсов АКБ возможна.
2. Для 6СТ-55 смена полюсов требует 9,0 А*Ч, в следствии разности масс пакетов пластин.
3. 21,2 А*Ч. - 38,54 % остаточная емкость, для 6СТ - 55.
4. КПД заряда смены полюсов 37,9 %.
5. Повышение плотности электролита АКБ, в процессе ее эксплуатации на 0,02 - 0,03 г/см3.
6. Преждевременное окончание заряда АКБ, приводит к не полному заряду АКБ,  примерно 6,25 -12,5 % заряда.
7. Если не произвести коррекцию плотности электролита, то можно в короткое время получить потерю емкости АКБ на величину 6,25 -12,5 %.
8. Ресурс АКБ с обратной полярностью составил примерно 82,7 %.
Летняя и редкая эксплуатация автомобиля + 4 года.
При ежедневной эксплуатации автомобиля + 2,7 года.

Как будет - УВИДИМ!
На практике уже получена работа АКБ, при изменении их полярности, от одного года, до двух лет.
Когда терять уже нечего, почему бы и не попробовать, если изоляция АКБ позволяет это сделать?!

Текст постоянно корректируется, по мере приобретения информации и исправления неточностей.