Процесс приготовления, плотность и уровень электролита в аккумуляторе

Любой автомобилист или человек работающий на технике рано или поздно сталкивается с необходимостью произвести обслуживание стартерной батареей. Наиболее ответственным процессом является приготовление и заправка электролита в банки аккумулятора. При обслуживании должны соблюдаться плотность электролита, уровень его заполнения в соответствии с температурным режимом эксплуатации и техническим состоянием узла. В помощь механизаторам и автомобилистам в материале раскрываются основные аспекты обслуживания кислотных стартерных аккумуляторов.

Измерение плотности в АКБ

Плотность электролита

Данный показатель говорит о концентрации кислоты в электролите и является одним из основных параметров состояния аккумуляторной батареи. Предварительно по плотности можно определить уровень зарядки. Объективные выводы о техническом состоянии АКБ, измеряя плотность электролита, делают только после полной её зарядки.

Уровень зарядки аккумулятора
Зависимость заряженности АКБ от плотности электролита

Говоря кратко о принципе работы АКБ нужно отметить, что в процессе разрядки в аккумуляторе происходит электрохимическая реакция между положительно и отрицательно заряженными пластинами в следствии чего электролит теряет свою плотность приближаясь к плотности чистой дистиллированной воды. Поднятие плотности осуществляется подзарядкой батареи этим увеличивается её разрядная ёмкость.

Ёмкость АКБ
Ёмкость АКБ 55 Ампер часов

Под ёмкостью аккумулятора понимают количество электроэнергии в ампер/часах, которое может быть получено при непрерывном разряде батареи при температуре 18-27°С до полного разряда.

Однако чрезмерное поднятие плотности ведёт к быстрому снижению ресурса химически активных элементов батареи и в последствии падению её рабочей ёмкости. Поэтому максимально высокую плотность электролита выдерживают только в холодных условиях эксплуатации, где запуск холодного двигателя требует значительных усилий, создаваемых пусковым током батареи.

Электрохимический процессы заряда и разряда свинцового аккумулятора заключаются в реакции между отрицательным катодом – пластиной из свинца (Pl) и положительным анодом– пластины из оксида свинца (PlO₂). В цикле разряда электрическая энергия выделяется за счёт работы ионов, где происходит восстановление диоксида свинца на положительном аноде и окисление свинца на отрицательном катоде. При заряде батареи происходит обратный процесс, который после полного преобразования сульфата свинца сопровождается электролизом воды с выделением на катоде водорода, а на аноде кислорода.

С какой плотностью заливают электролит

Для подержания оптимальных электролитических процессов в батареях и обеспечении максимально рационального использования ресурса узла, исходя из климатических температурных условий, в которых эксплуатируется машина, в аккумуляторы заливают электролит различной плотности:

  • Для очень холодных зон с падением температур в зимний период от -50 до -30 °С плотность у заряженного аккумулятора при температуре электролита 25°С должна быть: зимой -1.3, летом — 1.26.
  • В условиях холодной зоны с зимними температурами от -30 до -15°С плотность должна быть круглый год 1.28.
  • С температурами зимнего периода от -15 до -4°С умеренной климатической зоны плотность электролита должна быть 1.26 вне зависимости от сезона, круглый год.
  • Для жаркой зоны с нижними температурами от 4 до 15°С плотность должна соответствовать 1.24 круглогодично
  • Во влажных тёплых зонах с падением температуры до 4-6°С устанавливают круглогодичную плотность электролита 1.22.

Заправка сухозаряженных АКБ

Для сухозаряженных батарей заливают электролит с плотностью на 0.02 г/см³ ниже установленной нормы в соответствии с климатической зоной. Таким аккумуляторам дают на пропитку электролитом пакетов пластин 20 мин. В случае падения уровня электролита осуществляют долив до уровня. Плотность заправленного аккумулятора проверяют по истечении 2 часов после заправки. Если плотность электролита после заправки понизилась меньше чем на 0.03 г/см³ аккумулятор можно эксплуатировать, в случае если плотность понизилась на больше значение батарею отправляют на зарядку.

Измерение плотности

Важно понимать, что выше указанные параметры по климатическим зонам соответствуют полностью заряженной батарее в условиях температуры электролита 20-25С°, а показатели плотности в зависимости от изменения указанного предела температур меняются. Так повышение температуры электролита на один градус ведет к понижению плотности на 0.0007 г/см³, при понижении температуры плотность повышается на 0.0007 г/см³. В практике, когда техника хранится и обслуживается в неотапливаемых гаражах или открытых площадках, где нет возможности поддерживать указанный температурный режим для оценки состояния батареи и определения плотности, делают арифметическую поправку.

Например, измерение плотности при температуре -10°С Вы получили результат 1.26. С учётом разницы фактической температуры измерения и установленного порога (20-25°С) имеем дельту 30-35°С разрыва, который умножаем на значение коэффициента 0.0007. Получаем поправку 0.0007х35= 0.0245 г/см³. То есть, фактическая плотность 1.26 при температуре -10°С соответствует плотности измеряемого аккумулятора при температуре 20-25°С  1.26-0.0245= 1.2355 г/см³. Данное значение говорит о том, что аккумулятор несколько разряжен и требует подзарядки.

Прибор для измерения плотности
Ареометр

Как говорилось выше, идеально измерение нужно проводить при комнатной температуре электролита. Самый простой способ измерить плотность — это воспользоваться прибором ареометром в виде колбы с поплавком, в которую закачивается электролит резиновой грушей. Результат получают на пересечении уровня электролита в колбе с шкалой всплывшего поплавка.

Уровень электролита

Сразу хочется отметить, что непосредственно электролит доливают в банки АКБ только в случаях разгерметизации полости батареи и его утечки, а также при проведении полной замены электролита в случаях его загрязнения, вызванные сульфатацией и другими включениями распада внутри АКБ.

Измерение уровня электролита в АКБ
Проверка уровня электролита

В обслуживаемых аккумуляторах в каждой банке есть маяки в виде мерок, длинна которых указывает пределы нижнего и верхнего уровня электролита. Естественно уровень в зависимости от температуры электролита и состоянии батареи может меняться, но допускать обнажение верхних краёв рабочих пластин категорически недопустимо.

Стандартно уровень падает после проведения ряда сеансов зарядки у батарей с хорошей выработкой ресурса, когда часть воды в электролите разложится на летучий водород и кислород. Поэтому, при критическом падении уровня после зарядки и при значительном повышении плотности в банки аккумулятора доливают дистиллированную воду, обеспечивая, таким образом и уровень, и нужную плотность. Особенно важно проверять уровень электролита в жаркий летний период когда испарение воды в АКБ более интенсивно.

Для максимально рационального использования ресурса аккумулятора средний уровень заряженности узла должен быть не менее 75%.

Приготовление электролита

В качестве электролита используют раствор чистой серной кислоты и дистиллированной воды. Приготовление возможно в посуде из кислотостойкого материала:

  • эбонита
  • керамики
  • пластмассы
  • свинца

Стеклянную посуду использовать нельзя по причине резкого нагрева при вступлении в реакцию воды с кислотой, в следствии чего посуда может лопнуть. Для помешивания электролита используют стеклянную или эбонитовую полочку.

Безопасность при приготовлении электролита

При смешивании раствора нужно выполнять жёсткое правило: «Лить кислоту в воду!».

Для безопасной реакции и равномерного растворения кислоту вливают малыми порциями при постоянном помешивании. В противном случае возникает лавинообразная реакция, при которой кислота может выплеснутся наружу, подвергая риску получения тяжёлых химических ожогов. Даная реакция подобна ситуации попаданию воды в раскалённое масло или жир.

Также для более безопасного и быстрого приготовления электролита используют растворы кислоты промежуточной ёмкости. Использование растворов кислоты позволяют сокращать время приготовления в виду менее активной реакции при смешивании.

В свободной продаже имеются растворы серной кислоты с плотностью 1.83 и плотностью 1.4. Для приготовления 1 литра электролита используют следующие пропорции приведенные ниже в таблице.

Требуемая плотность электролита

г/см³

Пропорции электролита при использовании раствора кислоты с  плотностью 1.83 г/см³Пропорции электролита при использовании раствора кислоты с плотностью 1.4 г/см³
Кол-во воды в литрахКол-во раствора кислоты в литрах

 

Кол-во воды в литрахКол-во раствора кислоты  в литрах

1.20

0.8590.2000.547

0.476

1.21

0.8490.2110.519

0.500

1.22

0.8390.2210.491

0.524

1.23

0.8290.2310.465

0.549

1.24

0.8190.2420.438

0.572

1.25

0.8090.2530.4100.601
1.260.8000.2630.382

0.624

1.27

0.7910.2740.3570.652
1.280.7810.2850.329

0.679

1.29

0.7720.2950.3020.705
1.310.7490.3190.246

0.760

Безопасность

Процесс приготовления осуществляют в хорошо проветриваемом помещении с комнатной температурой. В рамках техники безопасности работу нужно выполнять в кислотостойких резиновых перчатках, защитных очках и фартуке.

Безопасность при работе с кислотами

Основное правило безопасности при измерении плотности и приготовлении электролита — это придельная аккуратность без допущения наружных проливов электролита.

Для нейтрализации агрессивного действия, случайно пролитого электролита, пользуйтесь заранее приготовленным 5-10% водным щелочным раствором соды или нашатыря. В случае попадания электролита на открытые участки кожи следует немедленно смыть электролит обильным потоком воды. Также при заряжании батареи, в результате которой происходит активное выделение взрывоопасного газа-водорода, категорически запрещено находится в помещении с источниками открытого огня или искрения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector