- Как заменить электролит в автомобильной АКБ?
- Как поднять плотность в аккумуляторе
- Связанные материалы
- Как правильно хранить аккумуляторы и батареи
- Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?
- Как можно поднять плотность электролита в аккумуляторе и стоит ли это делать?
- Режимы заряда.
- А нужно ли поднимать плотность?
- Плотность и уровень электролита в автомобильном аккумуляторе
- Контроль плотности электролита
- Область применения
- Какими должны быть плотность и уровень электролита в автомобильном аккумуляторе
- Срок службы
- Норма заряда АКБ
- Зарядка — щелочной аккумулятор
- А какая плотность нормальная?
- Опрос
- Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?
- Какая плотность должна быть в аккумуляторе
- Таблица плотности электролита в аккумуляторе
- Какова норма заряда аккумулятора автомобиля и как её проверить
- Правила зарядки щелочной батареи
- Что заливают в аккумулятор автомобиля?
- Плотность электролита в аккумуляторе зимой
- Отказала аккумуляторная батарея. Поиски новой затягиваются. Решил поставить щелочную. Расскажите о ее свойствах, чем ее заправлять и как заряжать
- В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов
- Плотность электролита в аккумуляторе летом
Как заменить электролит в автомобильной АКБ?
Замена электролита в автомобильном аккумуляторе может потребоваться, если его плотность значительно ниже нормы. Процедура достаточно трудоёмкая. Для её выполнения потребуются:
- Свежий электролит с плотностью 1,29 гр/см3;
- Ёмкость для слива старого раствора;
- Резиновая «груша»;
- Ареометр.
Внимание! Не переворачивайте аккумуляторную батарею для слива старого электролита. В результате вы можете повредить пластины и спровоцировать их замыкание, а это верный выход из строя АКБ.
При замене электролита нужно сначала откачать его из банок, используя «грушу». После этого заливаете свежий. Как залить электролит в аккумулятор автомобиля, я думаю, разберётся каждый из вас.
Внимание! При работе с электролитом надевайте резиновые перчатки и защитные очки. Серная кислота – это едкое вещество, которое при попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает ожог.
Напоследок стоит сказать, что в случае изменения цвета, замена электролита в автомобильном аккумуляторе не поможет решить проблему. Этот дефект говорит о разрушении обмазки пластин. В этом случае поможет только замена аккумулятора для автомобиля.
Как поднять плотность в аккумуляторе
Правильно поднять плотность электролита в батарее не так просто, поэтому остановимся на этом вопросе подробно.
Поднимают плотность, если после многократного разбавления дистиллятом, концентрации уже не хватает для нормальной работы аккумулятора зимой.
Также процедуру нужно проводить, если батарея подвергалась несколько раз длительному перезаряду. Снижение скорости цикла заряд-разряд свидетельствует о том, что пора корректировать состав электролита.
Для поднятия плотности используется:
- корректировочный электролит с плотностью 1,40 г/куб. см;
- концентрированная серная кислота.
Внимание! Непрофессионалам лучше не использовать кислоту, так как малейшая неосторожность может привести к травмам и даже инвалидности.
Для работы понадобятся:
- денсиметр;
- серный стаканчик со шкалой;
- резиновая груша или клизма;
- корректирующий электролит;
- тара для разведения электролита;
- дистиллированная вода.
Алгоритм повышения концентрации раствора выглядит так:
- Из банки грушей забираем небольшой объем электролита.
- Взамен возвращаем такое же количество корректирующего раствора.
- Батарею нужно 30 минут подзарядить зарядным устройством, чтобы произошло смешивание жидкости.
- После цикла зарядки АКБ отсоединяют от ЗУ и оставляют в покое, чтобы электролит остыл, плотность стала равномерной во всех банках и вышли пузырьки. Это делается для точности последующего измерения.
- Производят контрольный замер, чтобы узнать, нужно ли повторять цикл корректировки.
Внимание! Если значение плотности в отдельных элементах АКБ превышает 0,01 г/куб. см, то аккумулятор нужно еще раз поставить на зарядку при значении тока в 2-3 раза ниже, чем номинальный.
Для вычисления того, сколько воды или концентрированного электролита нужно добавить в батарею, требуется точно знать ее объем.
Состав электролита примерно 40% серной кислоты и 60% воды.
Чтобы было проще изменять концентрацию раствора, воспользуйтесь следующей таблицей:
Таблица корректировки концентрации электролита.
Если вам нужно сделать большую плотность – доливаете корректировочный электролит, если меньшую – дистиллированную воду.
Таблица рассчитана только на применение концентрированного электролита с плотностью 1,40 г/куб. см, а не кислоты.
Связанные материалы
В предыдущем разделе было описано, из чего состоит электролит автомобильного аккумулятора. Теперь поговорим о том, какую роль играет серная кислота в работе АКБ. Аккумулятор автомобиля состоит из пластикового корпуса, свинцовых пластин разной полярности и электролита, в который они погружены. Конструкция пластин предусматривает наличие токоотводящих свинцовых решёток. В зависимости от типа батареи в материале решёток могут присутствовать различные легирующие добавки. Электролит в корпусе залит до определённого уровня, о котором подробнее будет сказано ниже.
Конструкция автомобильного аккумулятора
На решётках пластин с положительным зарядом нанесена обмазка диоксида свинца (PbO2). На пластинах с отрицательным зарядом нанесён свинцовый порошок (Pb). Серная кислота играет ключевую роль в электрохимических процессах, происходящих в АКБ. От величины плотности электролита напрямую зависят основные параметры аккумуляторной батареи. Ниже приведены реакции, которые протекают при заряде-разряде автомобильного аккумулятора.
На аноде (положительный электрод) протекает обратимая реакция:
PbO2 + SO42− + 4H+ + 2e− ⇒ PbSO4 + 2H2O
На катоде (отрицательный электрод):
Pb + SO42− − 2e− ⇒ PbSO4
В прямом направлении идёт разряд, в обратном ─ заряд аккумулятора.
Степень заряженности батареи можно определить по величине плотности электролита. В полностью заряженной АКБ плотность по банкам колеблется от 1,127 до 1,300 гр/см3. Когда вышеописанные реакции идут в прямом направлении, кислота в аккумуляторе автомобиля расходуется, и плотность электролита уменьшается. Этот процесс идёт до того момента, пока через батарею проходит разрядный ток. Напряжение на выводах АКБ поддерживается за счёт процесса диффузии серной кислоты к электродам из раствора.
В реальных условиях эксплуатации разряд продолжается до снижения плотности до 1,15 гр/см3. На этом этапе выделяющийся сульфат свинца полностью забивает поверхность активной массы пластин, и процесс диффузии уменьшается. В этот момент резко падает напряжение аккумулятора автомобиля.
Плотность электролита может меняться и по другой причине. В жаркую погоду температура под капотом может подниматься выше 100 градусов по Цельсию. В результате нагрева уровень электролита в аккумуляторе падает.
Объём уменьшается в основном за счёт испарения дистиллированной воды. В результате меняется плотность и, что ещё хуже, оголяются пластины. Поэтому требуется контролировать уровень и доливать воду.
Как правильно хранить аккумуляторы и батареи
Производитель предусмотрел выпуск готовых изделий для временного и длительного хранения. Используя новые аккумуляторы, следует в обязательном порядке проверить плотное прилегание съёмных пробок.
Обратить внимание на исправность вентильной резины. На первоначальном этапе потребуется смазать никелированные пробки и гайки а/батарей
Слой смазки должен быть минимальных размеров.
Корпус аккумуляторов в заводском исполнении покрыт черным битумно-збонитовым лаком. Предотвратить порчу нанесённого лака можно, используя в качестве смазки вещества, предусмотренные и рекомендованные производителем.
Аккумуляторам, которые ранее эксплуатировались, а теперь отправляются на длительное хранение (от 1 года и более), требуется разрядка в ток до 1,0В. Кроме этого, для правильной консервации продукта на длительный период времени необходимо:
- Удалить весь электролит;
- Закрыть плотно фиксирующие пробки;
- Протереть корпус и удалить, используя ветошь, пыль и остатки соли;
- Если на корпусе не предусмотрено ранее лаковое покрытие(изоляционный лак чёрного цвета), нанести его.
Однако аккумуляторы, переведенные в спокойное состояние (от 30 дней до года), могут находиться в полу разряженном или полностью разряженном состоянии при условии плотно закрытых пробок.
Во время длительной консервации батареи должны периодически проверяться. При обнаружении на корпусе соли, её нужно удалять.
Если батареи нужно перевезти на большие расстояния, их следует перевести в состояние длительного хранения.
https://youtube.com/watch?v=IWOqdLKu66w%3Ffeature%3Doembed
Нельзя хранить вместе аккумуляторы щелочного и кислотного принципа действия. Все кислоты, так или иначе, влияют на батареи, портят их.
Аккумуляторы, где используется никель/кадмиевое соединение, в спокойном состоянии хранятся до 5 лет. Условие: они должны быть без электролита.
Срок консервации составляет в сухом закрытом помещении 4,5 года, а в полевых условиях — полгода. В этом случае, необходимо создать условия хранения, при которых исключается попадание осадков и прямых солнечных лучей.
Хранение никель/железных аккумуляторов в разряженном состоянии с удалённым электролитом в закрытом и сухом помещении составляет не более 3,5 лет.
Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?
Ответ на этот вопрос простой. Если заряд АКБ не в норме, батарею нужно зарядить. Процесс зарядки в подробностях был описан в статье «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством». Здесь хотелось бы отметить некоторые нюансы.
Можно выделить три основные разновидности зарядки:
- ускоренная. Этот режим ещё часто называют Boost и его можно встретить на многих современных зарядных устройствах (ЗУ). В таком режиме норма заряда АКБ не набирается, но его вполне хватает, чтобы завести двигатель. Этот вид зарядки используется, когда вам нужно срочно ехать, а батарея села. Такой режим не рекомендуется использовать постоянно. Здесь заряд ускоряется за счёт увеличения силы тока, что срок эксплуатации аккумулятора;
- с постоянным напряжением. Этот вид зарядки подразумевает поддержание постоянного напряжения на выводах. Такой режим используется в режиме автоматического заряда на большинстве ЗУ. Его рекомендуется использовать, когда аккумулятор разряжен не сильно (не ниже 12 вольт). Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля в статье по ссылке. Преимущества этого режима в том, что вам не нужно его контролировать. Зарядное устройство само определить, когда заряд будет в норме и остановит процесс;
- с постоянным током. Этот вариант зарядки подразумевает подачу постоянного тока на аккумулятор. Процесс ведётся в несколько стадий, на которых ток постепенно снижается. Такой режим рекомендуется при зарядке глубоко разряженной аккумуляторной батареи. Он позволяет наиболее полно и равномерно зарядить аккумулятор. Минус в том, что вам придётся постоянно контролировать процесс, измерять напряжение и прекратить процесс, когда заряд батареи будет в норме.
Процесс зарядки аккумулятора
В заключение хотелось бы напомнить о правилах безопасности при зарядке аккумулятора. Процесс должен вестись в проветриваемом помещении. Лучше не проводить зарядку в жилых помещениях. Рядом с заряжаемым аккумулятором не должно быть открытого огня и искр. В процессе заряда выделяется водород, который в сочетании с кислород образует взрывоопасную смесь!
Как можно поднять плотность электролита в аккумуляторе и стоит ли это делать?
Многим этот вопрос кажется простым, а ответ очевидным. Слить электролит с низкой плотностью и залить с более высокой. Или слить только часть, а вместо неё добавить концентрированный раствор. Но перед тем как это делать, стоит задуматься, а надо ли? Такой подход требуется в единичных случаях. Есть ещё один более правильный вариант – это поднятие плотности электролита с помощью зарядки. Чаще всего именно так и следует повышать плотность. В этой заметке речь пойдёт о том, как правильно поднять плотность электролита, зарядкой или заменой. Рассмотрим, что более уместно в той или иной ситуации.
Режимы заряда.
Существует три
вида заряда аккумуляторов и аккумуляторных
батарей: нормальный, усиленный и
форсированный.
Нормальный заряд.
При нормальном заряде аккумуляторам и
аккумуляторным батареям сообщают заряд
нормальным зарядным током в течении 6
ч. Для ламельных НК-аккумуляторов ток
нормального заряда численно равен одной
четверти номинальной емкости. У некоторых
безламельных аккумуляторных батарей
время нормального заряда может быть
больше или меньше 6 ч. Например, время
нормального заряда аккумуляторной
батареи 2НКБ-2 составляет 10 ч, а батареи
10НКБ-60 — 4,5 часа.
Нормальный заряд,
который проводится в целях контроля
емкости аккумуляторных батарей,
называется контрольным.
Усиленный заряд.
Усиленным зарядом называется заряд
аккумуляторов и аккумуляторных батарей
нормальным или увеличенным зарядным
током в течении 12 ч. Усиленный заряд
применяется для восстановления или
поддержания номинальной величины
емкости аккумуляторов и аккумуляторных
батарей в следующих случаях:
а). при приведении
в рабочее состояние;
б). при подготовке
к хранению;
в). после смены
электролита;
г). после глубоких
разрядов ниже допустимых конечных
напряжений (1 В на аккумулятор или элемент
аккумуляторной батареи) или разрядов
малыми токами, чередующимися с длительными
перерывами в работе;
д). при нерегулярной
работе.
Усиленный заряд
проводится в один или два этапа. В один
этап аккумуляторы заряжаются нормальным
током в течение 12 ч. При заряде в два
этапа после 6 ч заряда нормальным зарядным
током делается перерыв в заряде на 1-2
ч, после чего аккумуляторные батареи
дозаряжают нормальным зарядным током
еще в течение 6 ч. заряда нормальным
зарядом током делается перерыв в заряде
на 1-2 часа, после чего аккумуляторные
батареи дозаряжают нормальным зарядным
током в течение 6 часов.
Форсированный
заряд. В
случае крайней необходимости для
ускоренного приведения аккумуляторных
батарей в рабочее состояние применяется
режим форсированного заряда, который
предусматривает сокращение времени
пропитки электролитом и отгазовки
аккумуляторов и батарей. Заряд
аккумуляторов и батарей токами, величина
которых превышает ток нормального
заряда.
Заряд в форсированном
режиме сокращает срок службы аккумуляторов
и аккумуляторных батарей и поэтому
заводами-изготовителями допускается
проведение, как правило, не более 10
зарядов в форсированном режиме в течении
гарантийного срока их эксплуатации.
Заряжать в
форсированном режиме разрешается только
исправные аккумуляторные батареи. После
заливки и пропитки электролитом каждый
элемент такой батареи (аккумулятор)
должен иметь НРЦ больше нуля.
Методика выполнения
работ при заряде щелочных аккумуляторов
и аккумуляторных батарей.
Работы
по заряду щелочных аккумуляторов и
аккумуляторных батарей осуществляется
в такой последовательности:
— подготовить
аккумуляторные батареи к заряду;
— рассчитать
электрическую схему заряда аккумуляторных
батарей;
—
соединить аккумуляторные батареи
последовательно в зарядные группы;
—
подготовить
зарядные устройства к работе согласно
эксплуатационной документации зарядных
устройств и подключить группы
аккумуляторных батарей к зарядным
устройствам;
—
зарядить аккумуляторные батареи
стабилизированным током, контролируя
ток заряда, температуру электролита,
уровень электролита, напряжение на
элементах аккумуляторных батарей и
аккумуляторах;
—
отключить аккумуляторные батареи от
зарядных устройств после окончания
заряда;
—
установить аккумуляторные батареи с
открытыми заливочными отверстиями для
отгазовки (удаления газов из внутреннего
объема элементов батарей);
—
довести до нормы уровень и плотность
электролита в элементах аккумуляторных
батарей;
— измерить напряжение
на каждом элементе аккумуляторных
батарей и заполнить журнал учета
технического обслуживания аккумуляторов
и аккумуляторных батарей.
А нужно ли поднимать плотность?
Если коротко, то далеко не всех случаях требуется повышение плотности. Точнее не требуется её повышение неестественными способами. Чтобы пояснить мысль, нужно обратиться к процессам, происходящим в свинцово-кислотной электрохимической системе.
Аккумуляторная батарея состоит из наборов положительных и отрицательных электродов, погруженных в раствор серной кислоты. Чтобы исключить замыкание, электроды помещены в изолирующие конверт-сепараторы. Электрод состоит из решётки и обмазки.
Решётки изготавливаются по различным технологиям из разных сплавов и это тема отдельного разговора. А в качестве обмазки на отрицательных электродах присутствует порошкообразный свинец (Pb), а на положительных – паста диоксида свинца (PbO2). Последний имеет красно-коричневый цвет.
В процессе разряда АКБ на электродах протекают следующие реакции при непосредственном участии электролита.
Положительный электрод (анод)
Отрицательный электрод (катод)
Общая реакция в электрохимической системе описывается уравнением
Как видите, в процессе разряда серная кислота из электролита взаимодействует как с диоксидом свинца на аноде и металлическим свинцом на катоде с образованием сульфата свинца (PbSO4) и воды (H2O). Ток течёт от анода к катоду. В результате реакции постепенно падает плотность электролита. Обычно нижний предел 1,1─1,15 гр/см3. К этому моменту поры обмазки забиваются сульфатом свинца и реакция сходит на нет. Напряжение на выводах к этому моменту падает до 12 вольт и ниже.
При заряде указанные реакции идут в обратном направлении. То есть, сульфат свинца растворяется с расходом воды и образованием Pb, PbO2 и серной кислоты. Концентрация электролита растёт и плотность увеличивается.
К чему все это было сказано? Дело в том, что плотность электролита должна повышаться «естественным путём» в результате зарядки. Если к моменту окончания заряда плотность не достигла 1,27 гр/см3, то причина проблемы не электролит, а система в целом. Конечно, это условии, что зарядное устройство (ЗУ) работает исправно и плотность вы измеряете исправным ареометром.
Итак, в чём причина пониженной плотности к моменту окончания заряда? Это процесс сульфатации, подробнее о котором можно прочитать здесь. Постепенно в процессе эксплуатации часть PbSO4 не растворяется до конца во время зарядки и накапливается на активной массе электродов. Это значит (см. реакции выше), что процессы при зарядке прошли не до конца. Поскольку растворился не весь сульфат свинца, то восстановилась не вся серная кислота и осталось больше воды. Результат – концентрация электролита меньше, как и его плотность.
Отсюда вывод. Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно в первую очередь заниматься десульфатацией и максимально полной зарядкой АКБ. Если пониженная плотность вызвана сульфатацией, то не следует повышать её увеличением концентрации электролита. Это только усугубит ситуацию.
Даже если плотность ниже 1,27 гр/см3, все вещества остаются в электрохимической системе. Если вы искусственно увеличиваете плотность электролита, то равновесие нарушается и концентрация PbSO4 будет ещё больше. При разряде из электролита выделится сульфат свинца, который уже точно не растворится при заряде, поскольку теперь он в избытке. А плотность по окончании заряда снова будет ниже нормы. И так далее.
Что делать? Никому не навязываю своё мнение, но, мне кажется замена электролита (или изменение его плотности «вручную») для увеличения плотности уместна в следующих случаях.
- Перелили воды или она попала туда в результате ЧП. В результате этого снизилась плотность.
- Нужно повысить плотность электролита для использования в холодном климате.
Я менял электролит в АКБ только один раз из-за непредвиденной ситуации. Заряжал его как-то даче рядом с домом под открытым небом. Зарядил, отключил, но пробки закрывать не стал, чтобы газы вышли он отстоялся немного. Занялся другими делами и забыл про него. Пошёл ливень и все залило с верхом. Пришлось выбирать оттуда старый и заливать новый покупной электролит с нормальной плотностью. Если же просто упала плотность в результате эксплуатации, это не повод увеличивать его концентрацию.
Плотность и уровень электролита в автомобильном аккумуляторе
От автомобилиста требуется проводить периодический контроль уровня электролита в АКБ. Как это делается? Вообще, на корпусе автомобильных аккумуляторов наносятся метки min и max, которые показывают минимальный и максимальный уровень, соответственно.
Но использовать их для контроля неудобно. Большинство корпусов выполнены из пластика чёрного цвета, и посмотреть уровень внутри аккумулятора нереально. Поэтому, чтобы проверить уровень, используйте трубочку из стекла или пластика. Можете просто взять прозрачный корпус шариковой ручки или трубочку от пакета с соком. Откройте банки аккумуляторной батареи. Обычно пробки сделаны в виде единой планки или закручиваются по отдельности.
Одна крышка на все пробки
Отдельные пробки на каждую банку
Опускаете трубочку в каждую банку до касания с пластинами. После этого зажимаете верхний срез пальцем и вынимаете.
Измерение уровня электролита
В трубочке должно остаться 10─12 мм электролита. Это нормальный уровень. Если меньше, нужно долить электролит или дистиллированную воду. Если уровень больше, то откачать излишки. Слишком высокий уровень не так критичен, как низкий, но также нежелателен. В крайних банках, которые ближе к выводам, уровень опускается быстрее. В случае низкого уровня вам нужно понять, что доливать, электролит или дистиллированную воду. Чтобы это узнать, нужно измерить плотность. Об этом речь пойдёт ниже.
Контроль плотности электролита
В таблице ниже можно посмотреть зависимость степени заряженности АКБ и плотности электролита, а также температуры его замерзания.
Как и уровень, плотность нужно периодически контролировать. Лучше всего это делать после полной зарядки АКБ. На полностью заряженной аккумуляторной батарее плотность должна быть 1,29 гр/см3. В регионах, где зимой низкие температуры, рекомендуется поддерживать плотность около 1,3 гр/см3. Для измерения плотности нужен прибор, который называется ареометр. В магазинах он продаётся по цене 150─200 рублей.
Для того чтобы измерить плотность, опускаете ареометр в банку и с помощью груши набираете в колбу электролит. На шкале специального поплавка внутри будет показана плотность. Таким способом измеряете плотность во всех банках и вычисляете среднее значение. Оно должно быть примерно 1,29 гр/см3.
Если уровень низкий и плотность выше нормы, то просто добавляете дистиллированной воды. Она также продаётся в автомобильных магазинах и стоит недорого. Если уровень в норме, а плотность высокая, то отбираете часть электролита из банок и заливаете воду. Эту операцию нужно делать для каждого аккумуляторного элемента, поскольку банки не сообщаются между собой.
Если плотность электролита на заряженной АКБ ниже 1,29 гр/см3, то привести её в норму будет сложнее. Нужно отбирать раствор из банок с помощью «груши» или ареометра. Вместо него заливайте свежий электролит требуемой плотности. Может потребоваться полная замена электролита в аккумуляторе автомобиля.
Область применения
Щелочные аккумуляторы могут использоваться в качестве:
- тяговых;
- и стартерных устройств.
Они устанавливаются на рудничных электровозах, локомотивах, в пассажирских вагонах. Обеспечивают разные виды сигнализаций и аварийных систем энергетического снабжения.
Незаменимы при складировании продукции на складах: всевозможные погрузочные машины оснащены как раз такими акуумуляторами. Возможно применение для запуска силовых агрегатов (ДВС).
Батареи, о которых идёт речь, используются в портативной технике, домашнем и профессиональном электрическом инструменте.
Мы постоянно соприкасаемся с ними в домашних условиях. Включаем музыкальный центр, телевизор, используем пульт. Повседневно пользуемся телефонами и фотоаппаратами, где в качестве источника питания, работают пальчиковые батарейки.
Редко, но встречается, их использование в качестве стартерных устройств на грузовых автомобилях и военной технике.
Какими должны быть плотность и уровень электролита в автомобильном аккумуляторе
Практически все владельцы автомобиля имеют представление о том, что такое аккумулятор. Однако немногие знают, что он требует периодического обслуживания и ухода. В лучшем случае владелец авто просто заряжает АКБ от случая к случаю. Но этого недостаточно. Нужно периодически проверять уровень электролита в банках аккумулятора и контролировать его плотность. Причём, если плотность не соответствует норме, её нужно корректировать. Что касается плотности, то её рекомендуется измерять после зарядки батареи. А уровень электролита нужно проверять чаще, чтобы он сильно не понижался. Особенно за уровнем нужно следить в летнее время года, когда под капотом держится высокая температура. В этом материале мы подробно поговорим об уровне и плотности электролита в автомобильном аккумуляторе.
- Что заливают в аккумулятор автомобиля?
- Роль кислоты в аккумуляторной батарее автомобиля
- Плотность и уровень электролита в автомобильном аккумуляторе
- Как заменить электролит в автомобильной АКБ?
- Опрос
Срок службы
Калиево-литиевый щелочной электролит при грамотной эксплуатации и качественном приготовлении является одним из самых долго служащих в своей сфере. Экспериментально доказано, что данная жидкость способна выдержать более 1000 циклов «заряд-разряд», что представляет собой просто огромное количество таких процедур. Однако при использовании щелочных электролитов стоит держать в уме факторы, уменьшающие срок их службы. Наиболее важные из таковых следующие:
- Частая неполноценная зарядка аккумулятора;
- Систематический глубокий разряд АКБ;
- Недостаточное количество электролита в сепараторе;
- Долгое использование электролита при высоких температурах окружающей среды;
- Слишком высокие и частые рабочие температуры жидкости.
Не допуская наличия данных факторов конкретно в вашей ситуации, продлить срок службы аккумулятора и щелочного электролита в отдельности можно в разы
Отметим, что при использовании подобных жидкостей также важно постоянно заправлять АКБ однотипным видом электролитов. В ином случае ресурс батареи уменьшается
Норма заряда АКБ
Одним из основных параметров состояния автомобильной аккумуляторной батареи является напряжение. С помощью напряжения проверяется определённая норма заряда аккумулятора. Поэтому, владельцу автомобиля необходимо знать какое нормальное значение напряжения АКБ.
Если аккумулятор быстро разряжается, то следует проверить ток утечки на автомобиле. Ток утечки аккумулятора автомобиля: норма и способ измерения описаны в статье по ссылке.
Норма напряжения аккумуляторной батареи из шести банок в заряженном состоянии составляет 12,6─12,9 вольта. То есть, напряжение одного полностью заряженного элемента равно 2,1─2,15 вольта. Меньшее значение показывает, что аккумулятор разряжен.
Но это не значит, что его нельзя использовать. В идеале, конечно, нужно поддерживать батарею полностью заряженной. Но на практике такое можно осуществить, только если полностью зарядить аккумулятор, а затем подавать на выводы ток, равный саморазряду.
Так, что АКБ редко находится в полностью заряженном состоянии. Ниже можно посмотреть зависимость напряжения и степени зарядки батареи.
Что касается нормы заряда, то в большинстве случаев не рекомендуется эксплуатировать аккумулятор с напряжением менее 12 вольт. В этом случае его нужно ставить на зарядку. Эксплуатация АКБ в таком состоянии отрицательно сказывается на состоянии батареи. Это способствует увеличению сульфатации пластин и как следствие, приводит к уменьшению ёмкости аккумулятора.
Критической нормой напряжения можно назвать 10,8 вольта. Ниже этого значения напряжение опускаться не должно. Это называется глубокий разряд АКБ, который очень вреден для батареи и сильно сокращает срок её службы. Особенно вреден глубокий разряд для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов. Для них 2─3 таких глубоких разряда приводят к выходу из строя. После такого падения напряжения они необратимо теряют часть своей ёмкости.
Как вы видели в таблице выше, со степенью зарядки неразрывно связана плотность электролита. Это действительно так. Норму заряда аккумулятора можно проконтролировать не только по напряжению на его выводах, но и по величине плотности электролита. У полностью заряженной аккумуляторной батареи значение плотности должно быть 1,27─1,29 гр./см3. Измеряется плотность электролита специальным прибором – ареометром. Подробнее об электролите в аккумуляторе читайте по указанной ссылке.
Стоит отметить ещё один важный момент, связанный с нормой напряжения АКБ. Если быть точным в определениях, то величина, измеряемая на выводах аккумулятора в разомкнутой цепи (не подключён к автомобилю), называется ЭДС.
ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах и представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение плюсового заряда между выводами батареи. Без электродвижущей силы на выводах аккумуляторной батареи не будет напряжения. Напряжение и ЭДС присутствуют на выводах источника питания, даже без протекания тока в цепи.
Зарядка — щелочной аккумулятор
Зарядка щелочных аккумуляторов обычно продолжается 8 — 10 час. Во время зарядки и в течение 2 — 3 час.
Зарядка щелочных аккумуляторов слабыми токами не эффективна.
Наиболее экономичная зарядка щелочных аккумуляторов достигается в том случае, когда известно, какое количество электричества израсходовано батареей. Тогда становится возможным, зная коэффициент отдачи аккумуляторов ( по мере увеличения количества циклов заряд — разряд этот коэффициент постепенно снижается), точно определить требуемое для 1 2 J 77 / 7Л полной зарядки число ампер — Т Т Т / часов — При этом устраняются 5 к недозарядки батарей и из — Г — в лишний расход электроэнергии из сети переменного тока в случае перезарядки.
Окончание зарядки щелочного аккумулятора определяется продолжительностью зарядки, величиной зарядного тока и напряжением каждого его элемента.
При зарядке щелочных аккумуляторов на электродах вскоре после начала процесса наблюдается выделение газов вследствие разложения воды. Плотность электролита, как это видно из уравнения (5.6), при зарядке не изменяется. Постоянное увеличение напряжения, выделение газов раньше окончания зарядки и постоянство плотности электролита затрудняет определение конца зарядки щелочного аккумулятора. Поэтому основным признаком окончания зарядки является количество электричества, определяемого силой зарядного тока и временем его пропускания.
При зарядке щелочных аккумуляторов на электродах вскоре после начала процесса наблюдается выделение газов вследствие разложения воды. Плотность электролита, как это видно из уравнения (5.6), при зарядке не изменяется. Постоянное увеличение напряжения, выделение газов раньше окончания зарядки и постоянство плотности электролита затрудняет определение конца зарядки щелочного аккумулятора. Поэтому основным признаком окончания зарядки является количество электричества, определяемое силой зарядного тока и временем его пропускания.
Подготовка к работе и зарядка щелочных аккумуляторов, поступающих с завода без электролита, начинается с его приготовления.
Окисляется или восстанавливается никель при зарядке щелочного аккумулятора.
На заводе изготовляются следующие образцы выпрямительных устройств для зарядки щелочных аккумуляторов электрокар, шахтных электровозов и устройств для питания гальванических ванн.
Вследствие того, что эффективность заряда при отрицательных температурах значительно снижается, зарядку щелочных аккумуляторов следует производить при комнатной температуре.
Выпрямленное напряжение 35 — 80 в на ток до 125 а; для зарядки вагонных и тяговых щелочных аккумуляторов.
Получают из растворов сульфата никеля. Применяют для зарядки щелочных аккумуляторов.
А какая плотность нормальная?
Как известно, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе является раствором серной кислоты (H2SO4) в воде (используется дистиллированная вода без примесей). В рамках этого материала мы не будет рассказывать о сортах серной кислоты, её плотности и т. п. Если интересно, можете прочитать это в отдельном материале про электролит.
Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора должна быть на отметке 1,27 гр/см3. Обычно в разных банках она лежит в интервале 1,25─1,27 гр/см3. При этом ЭДС на выводах аккумуляторной батареи 12,6─12,9 вольта. В таблице ниже можно посмотреть зависимость плотности, напряжения, степени заряженности и температуры замерзания электролита.
Опрос
Примите участие в опросе!
Надеемся, что материал помог составить представление о норме заряда автомобильного аккумулятора. Если в вас есть замечания или дополнения, оставляйте их в комментариях. Голосуйте в опросе и оценивайте материал!
Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?
Для проверки напряжения аккумулятора используется вольтметр или мультиметр в режиме измерения напряжения.
Для того чтобы измерить напряжение мультиметром, нужно перевести его в режим измерения напряжения. Затем щупами приложить к выводам батареи и прибор покажет значение напряжения. Полярность в этом случае соблюдать необязательно, поскольку вам нужна только величина. Если вы приложите красный щуп на минус, а чёрный на плюс, то прибор просто покажет отрицательное значение. Кстати, можете подробнее прочитать о том, что это такое прямая полярность аккумулятора. Но фото ниже показан результат измерения напряжения подсевшего аккумулятора.
Измерения напряжения мультиметром
Также норму заряда аккумулятора можно проконтролировать с помощью такого прибора, как нагрузочная вилка. В составе этого прибора имеется вольтметр, с помощью которого и проводится измерение. Помимо нормы заряда АКБ, нагрузочная вилка даёт возможность оценить реальное состояние аккумуляторной батареи. Для этого делается измерение напряжения с сопротивлением в режиме замкнутой цепи. Фактически, вилка имитирует нагрузку на аккумулятор при пуске автомобильного мотора.
Перед тем как проводить тест, батарею нужно полностью зарядить. Чтобы провести тест нагрузочной вилкой, подключите клеммы к выводам аккумулятора и подайте нагрузку на пять секунд. На пятой секунде засеките значение напряжения на вольтметре. Если оно упало ниже 9 вольт, то пора подумать о замене АКБ. Норма на работоспособном аккумуляторе – это падение напряжение до 10─10,5 вольта. После падения величина напряжения должна немного увеличиться. На видео ниже можно посмотреть процесс тестирования наглядно.
В принципе есть ещё один способ оценки нормы заряда аккумулятора. Можно измерить среднюю плотность электролита по банкам, а затем по таблице выше посмотреть степень заряженности. Но обычно так никто не делает. Гораздо удобнее воспользоваться вольтметром. Плотность электролита обычно измеряют после зарядки АКБ для оценки эффективности этого процесса.
Советуем также прочитать материал на тему, сколько заряжать автомобильный аккумулятор.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваше мнение об измерении плотности электролита, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе И оценивайте статью.
Какая плотность должна быть в аккумуляторе
Для проверки используется специальный прибор, который называется ареометром. Эталонные показатели получают при температуре воздуха +25°С.
Так как идеальные условия бывают редко, то используется специальная таблица, в которой характеристики плотности скорректированы с учетом погодных условий.
Проверка должна производится регулярно, хотя бы раз в 2 месяца. Естественно, что делается это только на обслуживаемых АКБ.
На таких устройствах имеются специальные выкручивающиеся пробки, сняв, которые можно получить доступ к содержимому каждой банки.
Выкрученная пробка из аккумулятора.
Плотность электролита должна иметь оптимальную плотность, но нужно учитывать также климатическую зону, так как температура окружающего воздуха вносит свои коррективы в показатели.
Так в условиях умеренного климата электролит должен иметь плотность от 1,25 до 1,27 г/куб. см.
Допустимо отклонение от указанного значения не более чем на 0,01 г/куб. см.
В арктической зоне, где зимой обычны морозы порядка -30°C, плотность нужно держать на 0,01 г/куб. см выше, а вот в субтропиках наоборот – на 0,01 г/куб. см ниже.
Оптимальная плотность зимой и летом немного отличаются, что показано на иллюстрации ниже:
Интересной особенностью является то, что при меньшей плотности в аккумуляторе он служит больше, но при этом снижается его емкость.
Также нужно учитывать, что указанные выше значения относятся к заряженной на 100% батарее.
В жизни АКБ имеет зарядку около 80-90%, соответственно, и плотность у электролита будет немного меньшей.
На практике зимой плотность электролита делают чуточку большим, чем нужно для полного заряда. Это делается для того, чтобы при понижениях температуры, которые у нас происходят постоянно, аккумулятор все равно мог стабильно заводить двигатель.
Летом лучше так не делать, так как чем больше плотность, тем больше риск закипания жидкости в батарее.
Внимание! Повышенная плотность электролита ведет к снижению срока эксплуатации АКБ. Однако низкая понижает напряжение и емкость, ухудшает запуск мотора. Лучше всего придерживаться оптимальных рекомендованных значений. Во время морозов плотность можно чуть-чуть повысить, но очень незначительно.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
При составлении таблицы плотности электролита по климатическим зонам руководствуются усредненными среднемесячными температурами в январе.
Для зон с температурами выше -15°C плотность зимой и летом не меняют, используя одну концентрацию кислоты круглый год.
Достаточно следить, чтобы значение не отклонялось от требуемого. А вот в арктических районах плотность требует сезонного изменения, иначе зимой АКБ просто не сможет завести двигатель.
Плотность электролита летом и зимой в разных климатических регионах.
Какова норма заряда аккумулятора автомобиля и как её проверить
Аккумулятор (аккумуляторная батарея или АКБ) является один из ключевых узлов автомобиля. Основная роль автомобильного аккумулятора – подача тока на стартер в момент пуска двигателя. Кроме того, при неработающем двигателе АКБ обеспечивает функционирование различных устройств (подсветка, звуковая система, сигнал и другие потребители тока). На стоянке батарея обеспечивает работу охранной системы. Да и во время поездки, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор приходит ему на помощь. Нормальное функционирование бортовой сети автомобиля возможно лишь с аккумулятором, у которого заряд в норме. Поэтому сегодня мы обсудим, какая же норма заряда для АКБ.
Правила зарядки щелочной батареи
Так как функционирование щелочного электролита во многом зависит от того, как именно будет заряжаться батарея, в которую он залит, не лишним будет рассмотреть базовые правила зарядки соответствующих АКБ. В общем случае их перечень таков:
- Заряжайте аккумулятор исключительно на средних и высоких показателях силы тока, так как подобная практика положительно сказывается и на состоянии щелочного электролита, и на состоянии аккумулятора;
- В процессе заряда обязательно следите за тем, чтобы электролит с наличием в составе лития не превышал по температуре более 45 градусов по Цельсию и 35 – для электролитов без лития;
- Утеплять щелочные АКБ в процессе зарядки требуется лишь в том случае, если температура окружающей среды менее минус 30 градусов по Цельсию. В остальных случаях батареи заряжаются в обычном режиме;
- При зарядке аккумулятора следите за отсутствием выплёскивания электролита, ибо это не допустимо;
- После 10 циклов «заряд-разряд» всегда проверяйте уровень электролита и, при необходимости, доливайте его.
Явным признаком того, что аккумуляторная батарея на щёлочи заряжалась верно, будет наличие 1,4-1,45 Вольт напряжения в начале зарядке на АКБ и 1,75-1,85 Вольт в конце.
Что заливают в аккумулятор автомобиля?
В свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторах группы WET в качестве электролита используется водный раствор серной кислоты (H2SO4). Есть ещё AGM аккумуляторы, в которых электролитом пропитано стекловолокно. И ещё одна разновидность свинцово-кислотных АКБ ─ это GEL. В них электролит переведён в гелеобразное состояние с помощью добавки оксида кремния. Уровень электролита требует контроля в автомобильных аккумуляторах WET. Всё сказанное ниже справедливо в отношении этих АКБ.
Уровень электролита в АКБ
Итак, скажем пару слов о кислоте в аккумуляторе. В производстве автомобильных аккумуляторов серная кислота с момента их появления.
Электролит представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде с содержанием 30─35% (вес.). Обычная вода из-под крана не подходит. Для приготовления электролита используется именно дистиллированная вода, которая очищена от примесей. Если примеси (соли, оксиды металлов) попадут в раствор, это приведёт к возникновению паразитных реакций, коррозии пластин и сокращению срока эксплуатации АКБ.
Электролит для свинцово-кислотных аккумуляторов
Электролит для аккумулятора автомобиля продаётся в автомагазинах уже в разбавленном виде (плотность 1,29 гр/см3). В производстве серная кислота имеет более высокую концентрацию. Она получается в 2 стадии. Сначала концентрация доводится до 70%, а затем 98%. В таком виде она хранится до использования в различных целях. Автомобильные аккумуляторные батареи – это лишь небольшое направление, где используется серная кислота. Она применяется в различных сферах народного хозяйства. Поэтому выпускаются различные сорта серной кислоты. Они приведены ниже (в скобках указана концентрация и плотность):
- Башенная или нитрозная (75%, 1,67 гр/см3);
- Контактная (92,5─98%, 1,837 гр/см3);
- Олеум (104,5%, 1,897 гр/см3);
- Высокопроцентный олеум (114,6%, 2,002 гр/см3);
- Аккумуляторная (92─94%, 1,835 гр/см3).
Плотность электролита в аккумуляторе зимой
Зимой плотность должна составлять 1,27 г/куб. см. Если в местности январская температура опускается до – 35 градусов, то плотность повышается до 1,28 г/куб. см.
Иначе зимой емкость снизится и запускать автомобиль станет трудно.
Внимание! При падении значения плотности до отметки 1,09 г/куб. см оборачивается тем, что жидкость в банках АКБ замерзает при опускании столбика термометра до – 7°С. Это приводит к разрывам и деформациям корпуса, разрушению пакетов пластин из-за расширения льда.
Когда зимой происходит понижение плотности, это не значит что нужно поднимать концентрацию раствора в банках. Необходимо подзарядить батарею зарядным устройством.
Большинство личных автомобилей используются в основном для поездок на работу, в торговые центры.
Обычно расстояния при этом преодолеваются небольшие, при запуске мотора аккумулятор разряжается, а небольшая дальность поездки не позволяет ему нормально зарядиться, тем более что из-за длительных простоев на улице электролит находится в холодном виде.
Нормальная зарядка происходит только, если электролит теплый. Таким образом, если не подзаряжать регулярно АКБ, то ее уровень заряда будет постепенно уменьшаться вместе с падением плотности.
Поэтому подзарядку при помощи зарядного устройства также нужно делать в отапливаемом помещении.
Оно должно быть нежилым, иметь хорошую вентиляцию. Это важно, так как в процессе зарядки электролит выделяет газ, вредный для здоровья человека.
Внимание! Самому корректировать плотность электролита настоятельно не советуем! Для этого нужен опыт. Кроме того, работать с соляной кислотой опасно, это требует соблюдение техники безопасности. Поэтому самостоятельно можно только долить дистиллированную воду в банки, если ее уровень понизится слишком низко.
Он находится на отметке 1,5 см над верхним краем пластин у легковых автомобилей и 3 см – у грузовиков.
У только что купленной, новой батареи плотность электролита должна быть на уровне 0,15-0,16 г/куб. см.
Внимание! Нельзя пользоваться в мороз сильно разряженным аккумуляторов, это может привести к замерзанию внутри него электролита, что как минимум разрушит пластины. Но могут деформироваться также перегородки между банками или внешний корпус.
В таблице ниже указано при каких плотностях и температурах происходит замерзание электролита.
Исходя из таблицы легко понять, что АКБ, даже заряженная на все 100%, все равно замерзнет, если температура опустится до -70°С.
Если она разряжена до 40% от номинала, то точка замерзания поднимется до -25°С. Разряд же до 10% емкости приведет к тому, что лед внутри банок появится при -10°С, что довольно немного для нашей страны.
Если ареометра нет, то уровень разреженности батареи проверяют при помощи нагрузочной вилки. При этом показатель напряжения в разных банках не должен отличаться более чем на 0,2 В.
Отказала аккумуляторная батарея. Поиски новой затягиваются. Решил поставить щелочную. Расскажите о ее свойствах, чем ее заправлять и как заряжать
Щелочные аккумуляторные батареи (рис
33) издавна привлекают внимание мотоциклистов. Эти батареи менее требовательны к уходу, не боятся тряски; их не разрушают короткие замыкания во внешней цепи и они не проливаются при опрокидывании мотоцикла; плотность электролита практически не зависит от степени заряженности и не нуждается в контроле; что же касается срока службы, то он зачастую превышает срок службы мотоцикла
Рис. 33. Щелочные аккумуляторные батареи: 1 — аккумуляторы; 2 — пробка; 3 — резиновое кольцо; 4 — резиновая прокладка
Препятствует же их широкому распространению несколько большие масса и размеры, что для мотоцикла немаловажно. Наиболее подходящими для использования на мотоциклах являются кадмиево-никелевые или железо-никелевые аккумуляторы емкостью 10 А•ч (НКН-10, КН-10, ЖН-10)
Наиболее подходящими для использования на мотоциклах являются кадмиево-никелевые или железо-никелевые аккумуляторы емкостью 10 А•ч (НКН-10, КН-10, ЖН-10).
Обычно щелочной аккумулятор состоит из стального сварного прямоугольного корпуса, на верхней крышке которого располагается одна или две клеммы и пробка с резиновым кольцом. Активным материалом положительных пластин аккумуляторов названных типов служит смесь гидрата окиси никеля с чешуйчатым графитом; отрицательных пластин кадмиево-никелевых — смесь кадмия и железа; железо-никелевых — мелко измельченного электрохимического чистого железа.
Каждый заряженный аккумулятор обладает напряжением 1,25 В. Поэтому для получения 6-вольтовой батареи нужно последовательно соединить пять аккумуляторов, тщательно изолировав банки друг от друга и от корпуса мотоцикла (обернув их хотя бы полиэтиленовой пленкой в несколько слоев).
Охлажденный электролит заливают в аккумуляторы.
Работать следует в резиновых перчатках. Если электролит попал на кожу или одежду, пораженное место необходимо обработать 10%-ным раствором борной кислоты. Раз в год электролит надо менять.
Зарядка батарей проводится током, равным 1/4 емкости. Меньшие токи нежелательны; большие — не дают улучшения процесса.
В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов
Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.
Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы щелочные аккумуляторы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.
И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.
Плотность электролита в аккумуляторе летом
Если зимой главная проблема АКБ – снижение емкости, то летом – испарение электролита.
Точнее испаряется вода, повышая постепенно концентрацию раствора кислоты. Если не следить за уровнем, то жидкость оголит верх свинцовых пластин.
Доводить до такого состояния нельзя, так как на воздухе они начинают активно разрушаться.
Чтобы в жару концентрация кислоты не повышалась слишком сильно (что вредно для пластин), плотность нередко делают меньше на 0,02 г/куб. см, чем это считается оптимальным. Обычно в теплую погоду это не ухудшает запуск двигателя, зато продлевает срок службы аккумулятора.
Выкипанию воды из электролита способствует то, что в подкапотном пространстве, где расположен двигатель, летом очень жарко.
Крышку капота раскаляет солнце, работающий мотор также сильно нагревается.
При высокой температуре токоотдача повышается и АКБ становится способной легко проворачивать стартер даже в том случае, если плотность электролита находится на уровне всего 1,22 г/куб. см (этот уровень считается минимально допустимым для влажного теплого климата).
При испарении воды происходит снижение уровня жидкости в банках, плотность растет. Как результат ускоряются разрушительные процессы платин.
Поэтому летом нужно проверять уровень электролита хотя бы 1 раз в месяц, а лучше 2 раза и периодически доливать в банки дистиллированную воду.
В противном случае произойдет перезаряд из-за высокой плотности электролита, а пластины подвергнутся ускоренной сульфатации.
Внимание! Увеличенная плотность электролита летом приводит к значительному уменьшению срока эксплуатации аккумуляторной батареи.
Летом зарядка с помощью зарядного устройства требуется редко, но тоже применяется. Однако, если вы достали ЗУ, то заодно проверьте состояние АКБ – измерьте уровень электролита в каждой банке, долейте при необходимости дистиллят.
Хотя выкипает в основном вода, но кислота тоже испаряется. Поэтому постоянное добавление дистиллированной воды в раствор в конце концов приведет к падению концентрации.
Это приводит к невозможности батареей держать заряд, и, соответственно, эксплуатировать ее. Чтобы вернуть работоспособность, плотность электролита нужно будет поднять. Для этого требуется проверить ее уровень.