Автомобили

Электролит для аккумуляторов

Электролит является неотъемлемой частью аккумулятора. Без этой жидкости он попросту не будет работать. В данной стать разберемся что это такое, как его нужно заливать, какая плотность должна быть, а также приведем ряд полезных таблиц.

Свойства электролита и особенности

Электролит для аккумуляторов – это соединение между собой дистиллированной воды и серной кислоты.

Что из себя представляет серная кислота для аккумулятора?

По внешнему виду она напоминает масленое вещество со значимым весом. У нее отсутствует запах и она прекрасно растворяется в воде. В процессе изготовления электролита для свинцовых АКБ можно заметить, как выделяется тепло. С таким эффектом происходит растворение кислоты.

Водители для своих батарей применяют кислоту согласно стандарту, ГОСТ 667-83 марки A. Так же в торговых точках имеется кислота повышенной чистоты ГОСТ 142б2-78. Обычно у нее такие характеристики:

  1. Моногидрат 92-94%.
  2. Плотность согласно стандарту 1,830 г/см3.
  3. Примеси до 0,03665 %, (железа 0,012 %, окислов азота 0,0001%, марганца до 0,0001 %, хлора — 0,0005 %, мышьяка – 0,0001%).

Дистиллированная вода для аккумулятора

Без этой воды создать качественный электролит попросту невозможно. Запрещено брать в качестве замены H2O из реки, водопровода, крана, использовать техническую и питьевую. Разрешено использовать конденсат от пара. Но перед использованием нужно провести химический анализ. Процессе, которого следует выяснить уровень железа, а оно не должно быть больше 0,0004%. Кроме этого меди должно быть не более 0,005%.

Чтобы получить заветную жидкость в аптеках, на производстве, больницах, лабораториях используют электронные дистилляторы. Эти устройства доступны и обычному потребителю. Так дистиллированную воду можно получить, используя такие аппараты как дистиллятор HR-01, колонна Вейн Wein, первач эконом и др.

Следует каждые 6 месяцев проверять воду, производимую вашим дистиллятором. Проследите за тем чтобы уровень сухих веществ был следующими:

  1. Кальций – 1,0 мг.
  2. Аммиак – 5 мг на литр.
  3. Сульфатов – до 0,5 г/л.
  4. Аммония не больше 0,05 мг/л.
  5. Хлорид не выше 0,02 мг/л.

По мимо этого нужно проверить дистиллированную воду на наличие нитратов, железа, тяжелых металлов. В итоге должна получиться таблица, из которой видно можно эту воду брать для создания электролита или нет. Она должна удовлетворять стандарт ГОСТ 6709-72.

В обычных торговых точках булку воды на 1,5 литра можно прикупить рублей за 20-30.

Приготовление электролита для аккумуляторов

Аккумуляторный электролит это по сути водный раствор H2SO4. Используйте воду и кислоту с параметрами, которые написаны выше. Для заливки и доливки используйте электролит с плотностью 1,18-1,24 г/см3. Возможно вы используете плотность 1,83 г/см 3 тогда разделите процесс на два подхода:

  • Сначала создайте электролит на 1,4 г/см 3 . Подождите пока его температура спадет до 20 градусов Цельсия.
  • Далее из этого электролита сделайте нужный.

Такой подход не даст сильно нагреться серной кислоте.

Выполнять изготовление электролита нужно в специализированной емкости. Это может быть пластмассовая, фаянсовая или эбонитовая посуда. Свинцовая емкость так же подойдет. Но ни в коем случае нельзя пользоваться стеклянной чашей. Из-за высоких температур она лопнет.

Первым делом нужно налить определенный уровень дистиллированной H2O. После этого следует тонкой струйкой влить нужны объем серной кислоты. При этом данную смесь нужно постоянно помешивать палочкой из стекла. Лучше будет если H2SO4 вы дольете порциями.

Всегда лейте кислоту в воду. Иначе вы получить брызгающий коктейль с летящими во все стороны каплями опасной кислоты. Из-за этого могут быть ожоги на теле и повреждение находящихся вокруг предметов.

Защитный инвентарь для работы:

  1. Резиновые сапоги.
  2. Перчатки из этого же материала.
  3. Специальный суконный комбинезон.
  4. Очки для защиты.
  5. Прорезиненный передник.

Ниже вашему вниманию будут представлены специальные таблицы, из которых можно понять какие пропорции следует соблюдать.

Данные соотношений серной кислоты и дистиллированной воды

Для получения плотности 1,4 г/см 3 нужно придерживаться данным из 2-й таблицы.

Чтобы получить плотность 1,83 г/см 3 воспользуйтесь данными представленными ниже.

Следует воспользоваться ареометром для получения информации о плотности. При измерении температуры градусник не должен содержать элементы дерева или металла. Производить измерения следует, когда градус упадет до 20.

Градиент температуры плотности соответствует значению 0,0007 г/см3 на 1С. Если t выше 20 градусов поправка в расчетах приплюсовывается к измеренным данным плотности. Допустим по факту t находится на уровне 30 градусов, а у нас 20. Тогда разница составит 10 C 0 . В итоге вот что выходит: 0,0007 х 10 = 0,07 г/см3. То есть к полученным данным о плотности плюсуем погрешность в виде 0.007 г/см3.

Если по факту t 10 градусов разница с указанной выше температурой будет равна 10 C 0 . 0,0007 г/см3 множим на десять и получаем правку в виде 0,007 г/см3. В этом варианте поправка отнимается из вымеренного показателя плотности при t равной 10 C 0 .

Запрещено выполнять заливку электролита t более 25 C 0 .

Основные свойства сернокислотного электролита

Кроме выше описанного следует учитывать еще одно обстоятельство. Взяв один объем кислоты и воды на выходе после смешивания этот объем будет значительно меньше. Получается так что этот параметр так же нужно учитывать при приготовлении электролита. Для этого воспользуйтесь данными из таблицы.

Свойство вязкость

Оказывает влияние на функционирования аккумулятора со свинцовыми пластинами. Процесс в АКБ являются диффузными. То с какой скоростью будет идти эта диффузия зависит от вязкости. От нее зависит скорость поступления электролита к поверхности и в поры электродов в момент разрядки.

Если вязкость будет повышаться, то диффузия замедлится. Когда t падает на 25 градусов вязкость увеличивается в два раза. При t=50 C 0 ее увеличение происходит в 30 раз, если сравнивать с нормальной t.

Когда вязкость растет, то емкость АКБ снижается. В связи с этим функционирование свинцово кислотных аккумуляторов в мороз падает. Это нужно учитывать, когда ставите гелевые аккумуляторы.

Удельное сопротивление электролита

Чтобы его высчитать придется прибегнуть к формуле =rS/L. Она актуальна, когда сопротивление электролита, занимающего емкость, ограниченную длиной 1 сантиметр и сечением в 1 см 3 . Значение букв из формулы:

  • L – длинна.
  • r – удельное сопротивление в омах см.
  • S – поперечное сечение см 2 .

R меняется в тот момент когда происходит изменение t электролита и концентрации. Чтобы внутреннее сопротивление аккумулятора было малым следует использовать электролит с наименьшим удельным R.

Параметры таких сопротивлений находятся в этой таблице.

R увеличивается когда температура снижается особенно при нуле градусов.

В действительности t замерзания электролита — это важный показатель. Так как при разряде падает его плотность и его t замерзания. При холоде объем жидкости возрастает и это приводит к порче электродов и самой аккумуляторной емкости.

Электролит с плотностью 1,29 г/см 3 обладает самой низкой t замерзания.

Стартерные АКБ, которые используют в холодных условиях имеет плотность 1,26-1,30 г/см 2 . Такое электролит не замерзает даже в самую холодную погоду.

В таблице ниже приведены уровни плотности при которых происходит замерзание.

Щелочные электролиты

Для их создания применяют литий и калий, они обои являются едкими.

Едкий калий или сокращенно КОН является белым, твердым и отлично растворимым в H2O. Когда идет растворение выделяется тепло. По гост стандарту это вещество выпускается четырех сортов:

В первом варианте едкого калия содержится до 96%. Во втором типе «А» до 92%. В третьем сорте Б его 88%. Четвертый вариант имеет мало примесей чем технический.

Когда создание электролита планируется из лития и калия первым делом необходимо растворить калий, а потом добавить литий. Все это делается из расчета 10-20 грамм на 1 литр электролита. После этого его нужно оставить на 15-20 ч. Это нужно для того чтобы температура упала и примеси выпали в осадок. Перед оставлением его раствор нужно закрыть хорошо крышкой.

Затем получившийся жидкий раствор следует слить в чистую посуду. Далее проверить уровень плотности ареометром. Если необходимо плотность доводят до нормы. После этого добавляют щелочь и воду. Так же можно добавить готовый концентрированный электролит.

Какая плотность нужна для вашего аккумулятора? Это информацию можно узнать в его технической документации. Если документы не содержат какие-то критические советы, то можно использовать электролит 1,19-1,21 г/см 3 при t 15 градусов. Так же в нем должно быть 10-20 г/л Li.

Следует знать, что жидкость с такими характеристиками лучше использовать при t не ниже 20 градусов. При низких температурах подойдет плотность 1,25—1,27 г /см 3 . Но без использования едкого Li.

Чтобы реанимировать железоникелевые и щелочные кадмий-никелевые АКБ используют электролит на основе лития и калия плотностью 1,255—1,279 г/см 3 . К этому всему еще нужно добавить 69 грамм едкого Li на 1 литр электролита.

Для удобства приготовления воспользуйтесь таблицей.

Срок годности электролита

Он может храниться бесконечно долгое время. Чтобы не было осадков уберите его из-под солнечных лучей. Так же старайтесь чтобы не было скачков температуры. Электролит находящийся в АКБ в действительности не известно сколько прослужит. Так как на него влияют многие факторы.

Как проверить электролит для автомобильного аккумулятора?

Выполнять проверку следует 2 раза в 12 месяцев. Перед началом зимы и вначале лета.

Инструментарий для выполнения данной процедуры:

  • Ареометр – позволяет измерить плотность.
  • Трубка из стекла диаметром 5-7 мм.

Алгоритм проверки:

  1. Снять АКБ с машины.
  2. Открутить все пробки.
  3. В одну секция поместить ареометр рабочим концом.
  4. За счет груши на приборе втяните электролит до момента пока поплавок не поднимется и не начнет плавать без касания стенок ареометра.
  5. Плотность можно увидеть в месте где стержень и электролит будут касаться друг друга.
  6. Выписать на лист полученную информацию.

Подобную процедуру следует повторить с каждой банкой АКБ.

На сегодняшний день мало кто использует самодельный электролит для аккумуляторов. Достаточно зайти в любую торговую точку прикупить нужное вещество за небольшую плату. Это поможет сэкономить время и обезопасить свою жизнь!

Жидкость, которая обеспечивает работоспособность аккумуляторов называется электролитом. От температуры и объема этой жидкости в отсеках АКБ зависит, как будут происходить электрохимические реакции и работа всей батареи. Поскольку от температуры зависят физико-химические процессы, в разное время года электролит батареи должен иметь разную плотность.

Что такое электролит

Электролит — это жидкое вещество, состоящее из серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды, проводящее электрический ток из-за диссоциации (распад) на ионы. Автомобильными кислотными аккумуляторами называются такие, в которых залита кислота — электролит. Обслуживаемые АКБ позволяют регулировать плотность электролита, что очень важно для климата с большой разницей в течение года.

Характеристики электролита

Не многие знают, что за кислота в аккумуляторах, как она называется. Ответ: концентрированная серная кислота. Это основной компонент электролита. Второй компонент — дистиллированная вода (очищенная, не содержащая примесей).

Плотность кислоты должна быть не выше 1,84 грамм/милилитр, это максимальный порог. Чтобы уменьшить плотность до специально заданных величин, добавляется дистиллированная вода.

Аккумуляторные батареи заправляют специально очищенной от всяких примесей серной кислотой и водой. Есть Государственный стандарт ГОСТ 667-73 о том, каких требований должна быть кислота для АКБ.

Какие пределы плотности электролита для аккумуляторов

Плотность должна быть в пределах 1,07 — 3,0 г/мл. Если разбавить серную кислоту до такой рабочей величины плотности (1,07-3 г/мл), то концентрация H2SO4 будет 27-40 %.

Как проверять электролит

Рекомендуется проверять электролит в автомобильном аккумуляторы 2 раза в года: когда начало холодать и когда стало тепло.

Инструменты для проверки:

  • ареометр — специальный прибор для измерения плотности любых видов жидкостей (продается везде);
  • стеклянная трубка с внутренним диаметром от 5 до 7 мм. Если нет трубки, то можно обойтись без нее, но с использованием чистого листа бумаги.

Порядок проверки в обслуживаемых АКБ:

  1. Отсоединить АКБ.
  2. Выкрутить пробки.
  3. Опустить рабочую часть ареометра в электролит одной из секций.
  4. Манипуляциями с грушей на ареометре всасываем электролит в прибор до тех пор, чтобы поплавок поднялся и начал плавать не задевая стенок прибора.
  5. Реальная плотность будет показываться на шкале в том месте, где электролит и стержень будут касаться друг друга.
  6. Записать на бумагу полученные данные.

Такие измерения надо сделать для всех банок аккумулятора.

Плотности в разных секциях одного аккумулятора должны быть почти одинаковыми. Разница между ними должна быть в пределах от 0,2 до 0,3 грамм/милилитр.

При высоком уровне заряда аккумуляторной батареи, температура замерзания жидкости будет ниже, показатели плотности электролита чуть выше, чем при «севшем» АКБ. Поэтому, если плотность электролита немного не дотягивает до нужной величины, то знайте, что когда хорошо зарядите АКБ, плотность чуть-чуть увеличится.

Еще одно важное правило: следить за объемом электролита. Уровень жидкости может быть ниже верха пластин не более 15 мм.

Для измерения количества жидкости в емкостях, надо установить аккумулятор на ровную поверхность. Опустить стеклянную трубку в жидкость до верха свинцовых пластин, закрыть верхний конец трубки, поднять ее и измерить линейкой, сколько миллиметров электролита было над свинцовыми пластинами. При необходимости залить дистиллят по чуть-чуть. Таким способом проверить уровень во всех секциях. Уровень жидкости должен быть на 10-15 мм выше верха пластин.

Важно! Нельзя заливать электролит в АКБ для поднятия уровня жидкости. Это испортит аккумулятор. Надо заливать дистиллированную воду.

Если нет трубки, то уровень жидкости в аккумуляторе измеряют чистой бумагой, завернутой в трубочку. Проводим такие же действия, как и с трубкой, однако следует учитывать погрешность — бумага намокнет выше реального уровня.

Не будут приводить таблицу показателей плотности для каждых температур. Для российского климата плотность должна быть 1,28 г/мл.

Если плотность электролита дойдет до 1,1 г/мл, то уже при -6 градусов, жидкость начнет затвердевать, образовывать кристаллы. Водители крайнего севера перевозят аккумуляторные батареи в тепле или в специальном термоконтейнере.

Как подготовить элекролит

В продаже имеются уже заправленные нужной плотности электролитом и заряженные аккумуляторы, а также есть сухозаряженные аккумуляторы. В сухозаряженные АКБ надо залить электролит.

Для приготовления электролита своими руками, потребуются:

  1. Дистиллированная вода.
  2. Воронка.
  3. Серная кислота (H2SO4). Желательно, чтобы плотность чистой кислоты была 1,4 г/см 3 . В крайнем случаем можно использовать кислоту плотностью 1,84 г/см3.
  4. Емкость со шкалой.
  5. Трубка для перемешивания жидкости. Нужна трубка из нейтральных к кислоте материалов: эбонит, керамика, стекло).
  6. Средства индивидуальной защиты (СИЗ): резиновые перчатки, очки, спецовка с длинными руками, сапоги.

Правила техники безопасности при изготовлении раствора

  1. Внимание! Запрещается лить воду в кислоту. От этого начинают лететь брызги и можно получить ожоги.
  2. Разрешается лить кислоту в воду, но тонкой струей.
  3. При доливании, следует перемешивать жидкость.
  4. После перемешивания полученного раствора, требуется измерить плотность ареометром.

Сколько жидкости в аккумуляторе

В зависимости от мощности и объема АКБ, объем жидкости в них находится в таком диапазоне: 2,6-3,7 литров. Если после заправки аккумулятора, жидкость осталась, ее надо нейтрализовать пищевой содой и вылить.

Таблица: сколько нужно воды и серной кислоты для достижения разных величин плотностей.

Заправка электролита

Приготовленный раствор следует заливать в аккумулятор через воронку из нейтрального материала.

Заливаем жидкость поочередно в секции АКБ. Делаем одинаковый уровень во всех банках. Уровень должен быть от 1 до 1,5 см выше пластин. 2-3 часа не трогаем аккумулятор. Плотность незначительно может уменьшиться при выстаивании.

Далее следует зарядить автомобильный АКБ до рабочих параметров. Для правильной зарядки заправленного аккумулятора надо выставить ток, в значении в 10 раз меньше, чем указано на корпусе АКБ. Например, если на корпусе аккумуляторе написано 65 А*ч (ампер умножить на час), то на зарядном устройстве ставим силу тока 6,5 А (Ампер). В таком значении надо заряжать в течение 4 часов. После зарядки опять замеряем плотность.

Что портит аккумулятор

В разные периоды эксплуатации этого электро устройства, он подвергается различным физико-химическим и механическим воздействиям. Если на улице мороз, на корпусе появляются кристаллы льда, электролит также начинает замерзать и кристаллизоваться.

Если аккумулятор замер, нельзя использовать горелки и другие отогревающие устройства.

Отогрев батареи должен происходить в естественном режиме. Достаточно снять АКБ, занести в теплое помещение на сутки. При естественном отогревании, все детали конструкции аккумулятора будут согреваться равномерно.

Если в результате мороза или механических ударов, на корпусе аккумуляторе появилась хотя бы одна трещинка, то такой АКБ отслужил свой срок. Дальнейшая эксплуатация его запрещена. При обнаружении трещины, сразу отсоединить от него клеммы и демонтировать.

Можно ли использовать аккумулятор, если корпус его вздулся? Ответ: можно, если не нарушена герметичность устройства.

Восстановить можно 2 способами:

  1. Для приведения в порядок такой батареи, надо проверить уровень электролита в нем, плотность. Поставить на зарядку с током 1 А на одни сутки. Во время зарядки можно периодически измерять плотность жидкости. Если плотность увеличивается во время зарядки, то АКБ годный.
  2. Также, можно слить полностью старую жидкость, промыть дистиллированной водой, приготовить раствор, залить его и подождать несколько часов. Потом зарядить медленной зарядкой, то есть установить ток от 0,5 до 1 Ампера. Через 2 часа у исправного аккумулятора плотность электролита должна немного увеличиться.

Вывод

Сколько электролита залито, какой чистоты, какой плотности — все это влияет на срок эксплуатации АКБ, который можно прослужить 5 лет, а может пол года.

Если объем жидкость уменьшается, то следует доливать дистиллированную воду. Во время всех работа соблюдать правила техники безопасности, то есть не лениться надевать очки и не стесняться других.

Видео

В этом видео учат, как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе.

Простой способ повысить плотность АКБ.

Как восстановить старый аккумулятор.

Об электролите.

Практически на всем протяжении эксплуатации автомобильной техники, водители сталкиваются с таким понятием как уровень и плотность электролита в аккумуляторе. Обслуживаемые батареи до сих пор в большинстве случаев вытесняют свои аналоги по некоторым техническим параметрам, одним и таких параметров является диапазон рабочих температур.

Электролит для аккумуляторов

Жидкость для аккумуляторов представляет собой особый раствор из активных веществ необходимый для накопления и удержания внутренней энергии источника питания. От состава такого электропроводника зависит нормальная работа батареи, а также срок службы, который измеряется количеством циклов заряд-разряд. Непосредственно в самом растворе для АКБ происходит преобразование химической реакции в электричество в процессе зарядки. Многие современные источники питания работают на жидких электролитах.

Для обеспечения питания автомобильной техники применяются два основных вида электролита:

Основным минусом таких батарей является необходимость систематического осмотра и добавления дистиллированной воды в банки. Применять следует только качественные материалы иначе источник питания может выйти из строя.

Важно! Использование в аккумуляторе обычной воды приводит к осыпанию пластин и выходу батареи из строя.

Электролит кислотный

Самым распространенным раствором, применяемым в автомобильных источниках, питания является кислотный. Такая специальная жидкость состоит из двух элементов:

Для кислотных аккумуляторов есть одна особенность, их необходимо постоянно обслуживать, доливать кислоту или воду. Такие меры следует выполнять из-за испарения электролита в режиме эксплуатации, либо заряда.

Интересно знать! Плотность и уровень электролита являются основными показателями, за которыми необходимо постоянно следить.

Аккумуляторная кислота

В качестве кислотной составляющей применяется раствор на основе серы (серная кислота). Такое вещество является очень опасным и может привести к химическим ожогам при попадании на кожные покровы или слизистую.

Серная кислота представляет собой маслянистую жидкость без цвета. Она хорошо растворяется в воде, при этом может выделяться значительное количество тепла. При нормальной температуре и без посторонних примесей имеет плотность 1,830 г/см 3 . Однако примеси все же могут содержаться в составе раствора, в нем могут находиться мышьяка, марганец, хлор и железо.

Дистиллированная вода

В процессе приготовления электролита необходимо применять очищенную от примесей воду. Категорически запрещается использовать водопроводную и речную, это приведет к необратимым реакциям в источнике питания. Допускается добавлять в раствор конденсат, образующийся в котельных установках повышенной мощности.

Для промышленного изготовления дистиллированной воды применяют специальные электрические дистилляторы. Установка мощностью 4 кВт имеет производительность до пяти литров в час.

Совет! Перед применением воды после очистки необходимо проверить содержание посторонних примесей в ней.

Основные соотношения составляющих

Для приготовления электролита необходимой концентрации необходимо руководствоваться следующими рекомендациями при подборе пропорций вещества:

Для того, чтобы приготовить жидкость плотностью 1,4 г/см 3 необходимо соблюдать пропорции в таблице:

Изготовление раствора из кислоты плотностью 1,83 г/см 3 рекомендуется по следующим пропорциям:

Существует еще один необходимый параметр, который следует учитывать это уменьшение количества изготовленного раствора кислоты и воды при понижении температуры. Для контроля за этим свойством создана таблица сокращения количества раствора:

Вязкость

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи в каждой банке протекают химические реакции. Скорость взаимодействия напрямую зависит от вязкости электролита. Данный параметр характеризует процессы диффузии при разряде и заряде батареи. При повышении вязкости снижаются скорости реакций в электролите, происходит уменьшение внутренней емкости аккумулятора. Пониженная температура пагубно влияет на показания этого параметра, поэтому при установке источника питания следует учитывать это условие.

Удельное сопротивление

При полезных свойствах проводимости электролит имеет и характеристику сопротивления. Она рассчитывается по формуле:

где r — это внутренне удельное сопротивление источника питания;

S- это поперечное сечение проводника;

L- это длина проводника.

Значение удельного сопротивления обратно пропорционально показаниям температуры окружающей среды.

Для сохранения широкого диапазона рабочих температур повышают плотность электролита. В таблице указана температура замерзания электролита в аккумуляторе:

Внимание! В современные пусковые аккумуляторы заливают проводниковый раствор значением плотности 1,3 г/см 3 , это позволяет сохранить полезные свойства в суровых условиях эксплуатации, а также продлить срок годности.

Щелочной электролит

Состоит данный электролит из щелочной составляющей и дистиллированной воды. Щелочь представляет собой соединения на основе калия (КОН) или лития.

КОН- твердое вещество белого цвета, полностью растворяется в воде при этом выделяется тепло. Электролит для щелочных аккумуляторов изготавливают трех видов:

  • высший, с содержанием КОН до 96%;
  • категории А до 92%;
  • категория В до 88%.

Внимание! В процессе производства щелочного электролита необходимо соблюдать меры предосторожности, так как едкий калий является опасным веществом.

Рекомендуемая плотность для АКБ указывается в паспорте источника питания при изготовлении. Производители при нормальном режиме работы заливают электролит со значением 1,21 г/см 3 , в зимний период концентрация щелочи в нем прибавляется до значения 1,27 г/см 3 .

Плотность щелочного электролита указана в таблице:

Утилизация электролита

При выходе из строя источника питания необходимо заменить его на новый. Тогда возникает вопрос, а куда деть старый. В настоящее время существует большое число пунктов приема и утилизации отработавших аккумуляторов. Специальные станции переработки электролита нейтрализуют вредные вещества в нем, при этом оберегая окружающую среду от опасности загрязнения.

Изготовление электролита самостоятельно это трудоемкий и опасный процесс, поэтому целесообразнее будет приобрести готовый в магазине. Заводская жидкость, приготовленная с соблюдением всех технологий, значительно увеличит срок службы аккумулятора и убережет от опасного осыпания пластин внутри батареи.

Многие автолюбители задают себе вопрос о том, какая кислота залита в аккумуляторе автомобиля. По незнанию высказываются различные неверные предположения. Кто-то говорит, что там соляная кислота. Некоторые считают, что там вода. Пора внести ясность в этот вопрос. В свинцово-кислотном аккумуляторе автомобиля залита серная кислота. Если выражаться совсем точно, то залит раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Этот раствор получил название электролит.

Применение серной кислоты и её сорта

Вообще, в качестве электролита в некоторых видах автомобильных аккумуляторов может использоваться щёлочь. Например, никель-кадмиевый или никель-железный тип АКБ. Есть ещё группа гелевых аккумуляторов AGM и GEL, где электролит находится в связанном состоянии. Но это тот же раствор серной кислоты. Просто он либо переведён в гелеобразное состояние с помощью добавок (GEL), либо им пропитано стекловолокно (AGM). Наиболее распространёнными на сегодняшний день остаются свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Поэтому речь пойдёт именно о водном растворе серной кислоты, предназначенном для заливки в АКБ.

Серная кислота нашла широкое применение при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей. Концентрация кислоты в электролите составляет 30-35 процентов (вес.). Остальное дистиллированная вода. Использовать обычную водопроводную воду нельзя, поскольку в ней содержатся соли различных металлов. Их попадание в аккумулятор автомобиля значительно сократит срок его службы.

В бытовой сфере концентрации Н2SO4 в 30 процентов достаточно, но в сфере производства часто используется серная кислота более высокой концентрации. Концентрированную серную кислоту получают в две стадии. На первой стадии концентрация доводится до 70 процентов, а затем увеличивают до 98 процентов. Серная кислота такой концентрации наиболее пригодна для последующего хранения. Возможно, получение концентрации 99 процентов, но в дальнейшем из-за потери SO3 она снижается до 98,3 процента.

Существуют основные сорта серной кислоты, которые перечислены ниже:

  • Башенная или нитрозная. Концентрация 75 процентов. Плотность этого сорта составляет 1,67 гр/см3. Название этот сорт получил из-за метода производства в футерованных башнях нитрозным способом. Обжиговый газ с двуокисью серы (SO2) обрабатывается нитрозой (H2SO4 с добавками оксидов азота). В ходе химической реакции получается оксиды азота и кислота. При этом оксиды постоянно циркулируют в производственном цикле;
  • Контактная. Концентрация от 92,5 до 98 процентов. Плотность сорта составляет 1,837 гр/см 3 . Этот сорт также производится из обжигового газа, в котором содержится двуокись SO2. В ходе реакции происходит ее окисление до SO3 при контакте с твёрдым катализатором из ванадия;
  • Сорт Олеум. Концентрация 104,5 процента. Плотность составляет 1,897 гр/см 3 . Сорт представляет собой раствор SO3 в серной кислоте (H2SO4). Соотношение SO3 — 20 процентов, H2SO4 — 104,5 процента;
  • Высокопроцентный олеум. Концентрация 114,6 процента, а плотность 2,002 гр/см 3 ;
  • Аккумуляторная. Концентрация от 92 до 94 процента, а плотность 1,835 гр/см 3 .

Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита

Работа свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора основывается на электрохимических процессах, которые протекают с участие электролита. Аккумулятор автомобиля состоит из положительных и отрицательных пластин, погруженных в водный раствор серной кислоты. Положительные и отрицательные пластины имеют токоотводящие решётки из свинца с различными добавками в зависимости от типа аккумулятора.

На решётках положительных электродов нанесён красновато-коричневый диоксид свинца (PbO2). На отрицательных электродах — сероватый порошок свинца (Pb). Электрические характеристики аккумулятора напрямую зависят от плотности электролита. Для понимания назначения электролита нужно рассмотреть основные процессы, происходящие в аккумуляторе автомобиля.

При разряде аккумулятор на положительном электроде (аноде) идёт следующая реакция:

На отрицательном электроде (катоде) протекает такой процесс:

При заряде АКБ эти реакции протекают в обратном направлении.

Электролит в свинцово-кислотном автомобильном аккумуляторе имеет разную плотность в зависимости от степени заряженности АКБ. Как уже говорилось выше, концентрированная кислота аккумуляторного сорта имеет плотность 1,835 гр/см 3 . Плотность электролита на заряженном аккумуляторе лежит в диапазоне 1,127─1,300 гр/см 3 . При разрядке аккумулятора автомобиля в результате электрохимической реакции из электролита расходуется серная кислота и его плотность падает. Пока через батарею проходит ток разряда кислота рядом с электродами расходуется в результате вышеописанной реакции. Идёт диффузия H2SO4 из объёма к электродам. Таким образом, поддерживается напряжение на выводах аккумулятора.

В начале разрядки процесс диффузии кислоты в электроды. Это объясняется тем, что в активной массе электродов поры ещё не забиты сульфатом. По мере того, как на них образуется слой сульфата и забивает поры, процесс диффузии притормаживается. В теории процесс разряда может идти до того момента, пока электролит не превратится в воду. Но на практике разряд идёт до тех пор, пока плотность не опуститься до значения 1,15 гр/см 3 . К моменту падения плотности до 1,15 гр/см 3 выделяется столько сульфата свинца, что его хватило для закупоривания активной массы пластин. По плотности электролита можно судить о степени заряженности АКБ. Для этого можно использовать таблицу, представленную ниже.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия) Напряжение, В (в отсутствии нагрузки) Напряжение, В (с нагрузкой 100 А) Степень заряда АКБ, % Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия) Напряжение, В (в отсутствии нагрузки) Напряжение, В (с нагрузкой 100 А) Степень заряда АКБ, % Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11 11,7 8,4 0 -7
1,12 11,76 8,54 6 -8
1,13 11,82 8,68 12,56 -9
1,14 11,88 8,84 19 -11
1,15 11,94 9 25 -13
1,16 12 9,14 31 -14
1,17 12,06 9,3 37,5 -16
1,18 12,12 9,46 44 -18
1,19 12,18 9,6 50 -24
1,2 12,24 9,74 56 -27
1,21 12,3 9,9 62,5 -32
1,22 12,36 10,06 69 -37
1,23 12,42 10,2 75 -42
1,24 12,48 10,34 81 -46
1,25 12,54 10,5 87,5 -50
1,26 12,6 10,66 94 -55
1,27 12,66 10,8 100 -60

Если разряжать аккумулятор автомобиля небольшим током (10 процентов от номинальной ёмкости), то через час разрядки напряжение элемента снижается до 2 вольт. Это происходит из-за того, что в этом момент быстро формируется большое количество PbSO4, который забивает поры активной массы. В результате растёт внутреннее сопротивление элементов АКБ и падает концентрация электролита. Через некоторое время процесс разрядки выходит на прямую (см. график).

График разрядки аккумулятора

Эта прямая соответствует балансу плотностью электролита около электродов и в остальном объёме. Постепенно кислота поступает из объёма к электродам и вступает в реакцию с выделением сульфата свинца. Плотность электролита постепенно снижается, а напряжение падает медленнее, чем на начальной стадии. И на конечной стадии, когда активная масса блокируется образовавшимся сульфатом свинца, реакция замедляется и напряжение быстро падает.
Вернуться к содержанию

Контроль за состоянием электролита в АКБ?

От владельца автомобиля требуется периодически контролировать уровень электролита в аккумуляторе и его плотность. Для контроля уровня электролита можно использовать стеклянную трубочку. Если её под рукой нет, то можно использовать прозрачный пластиковый корпус от старой шариковой ручки. Для измерения уровня электролита отворачиваете пробки банок батареи и погружаете трубочку до пластин. Затем с верхнего конца плотно зажимаете пальцем и поднимаете. Уровень электролита в трубочке должен составлять 10─12 миллиметров.

В случае нехватки электролита долейте дистиллированной воды до необходимого уровня. Лучше покупайте дистиллированную воду в аптеке. В автомобильных магазинах под видом дистиллированной воды часто продают обычную водопроводную. Выше требуемого уровня воды также заливать не следует. В необслуживаемых автомобильных аккумуляторах (ссылка на материал) доливка дистиллированной воды не требуется. У них сниженный расход воды и они, как правило, имеют крышку с системой рециркуляции электролита.

Внимание! Не допускайте эксплуатации аккумуляторной батареи с уровнем электролита ниже верхней части пластин. Это значительно сокращает срок его службы.

Вам нужно опустить нижнюю часть в банку и набрать электролита. После этого вынимаете и смотрите, на каком значении находится уровень электролита. Сам ареометр будет плавать в электролите наподобие поплавка. На некоторых моделях ареометров шкала со значениями может быть заменена надписями «Полный заряд», «Половина», «Разряжен».

Как поднять плотность электролита?

Выше уже говорилось о том, что в результате гидролиза воды и нагрева АКБ под капотом уровень электролита постепенно уменьшается и растёт его плотность. Поэтому периодически нужно доливать дистиллированной воды. А что, если плотность электролита на заряженном аккумуляторе автомобиля, наоборот, меньше нормы (1,275 гр/см 3 )? Тогда нужно поднять концентрацию кислоты.

Внимание! Во время работ с кислотой одевайте резиновые перчатки и защитные очки. Если вы будете самостоятельно разводить электролит из концентрированной кислоты и дистиллированной воды, помните, что нельзя наливать воду в кислоту. В этом случае начинается реакция гидратации с выделением большого количества тепла. В результате вода закипает и провоцирует брызги кислоты, что очень опасно. Поэтому при разбавлении нужно лить кислоту в воду.

Для каждой из банок нужно проделать следующие действия:

  • Откачиваете как можно больше электролита из банки. Для этого можно использовать резиновую грушу или ту же колбу. После этого в банку заливаете электролит (плотность 1,275─1,29 гр/см 3 ) половину откачанного объёма;
  • Для того чтобы электролит перемешался, можно дать на выводы нагрузку (например, подключить автомобильную лампочку) или просто подождать некоторое время;
  • Затем делаете замер плотности. Если она не поднялась до нужного уровня, то заливаете электролит в половину от оставшегося объема;
  • Перемешивание и снова замер;
  • Доводите плотность кислоты до требуемого уровня.

Если плотность электролита ниже 1,2 гр/см 3 , то здесь уже нужно его менять полностью. То есть, сливать старый и заливать новый, требуемой плотности. Но, если электролит имеет такую низкую плотность в заряженном состоянии, то возникают сомнения в целесообразности его дальнейшего использования. В этом случае электролит имеет смысл менять только если АКБ относительно новая (до года). Иногда встречаются аккумуляторы автомобиля с такой плотностью электролита прямо из магазина. Если это уже отработавшая несколько лет батарея, то лучше купить новую. При утилизации аккумуляторов отработавший электролит также идет на переработку.
Вернуться к содержанию

Что мы узнали?

Из этой статьи читатели должны были узнать о том, какая кислота залита в аккумулятор автомобиля, какую плотность она должна иметь. Отдельно были рассмотрены химические реакции, проходящие в автомобильном аккумуляторе с участием электролита. Также были даны рекомендации по поддержанию уровня и плотности электролита и приспособлениях, которые для этого требуются. Если у вас остались вопросы или есть пожелания, пишите их в комментариях.
Вернуться к содержанию

Вам также может понравиться...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *