Измерение плотности электролита в аккумуляторе: какая должна быть, как проверить, как поднять? — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

как измерить ее в батарее, почему она бывает высокой

Практически каждый автомобилист знает, насколько важно держать аккумуляторную батарею своего автомобиля в порядке. От ее состояния зависит не только возможность пуска двигателя, но и нормальная работа всего электрооборудования машины. К сожалению, далеко не всем известно, что исправность и «боеготовность» батареи зависит не только от своевременной и качественной ее зарядки, но и от нормальной плотности электролита в аккумуляторе.

Устройство и принцип работы АКБ

Для того чтобы качественно провести обслуживание аккумулятора и обеспечить правильную его работу, необходимо хотя бы приблизительно представлять, что у него внутри и как все это работает. Поэтому, прежде чем перейти к вопросам об электролите, необходимо понять, как устроен автомобильный аккумулятор и по какому принципу он работает.

Конструкция батареи

Практически все свинцово–кислотные батареи имеют одинаковую конструкцию. Состоят они из отдельных секций (банок), каждая из которых имеет набор положительных и отрицательных пластин. Первые называются катодными и выполнены из металлического свинца. Вторые, анодные, сделаны из диоксида свинца. Пластины собраны в пакет и помещены в кислотостойкую емкость, в которую впоследствии заливается рабочая жидкость – водный раствор серной кислоты или так называемый электролит.

Устройство секции свинцово-кислотного аккумулятора:

1 – крышка банки;
2 – корпус банки;
3 – ребристый отстойник;
4 – пластины, собранные в пакет;
5 – отрицательный (анодный) вывод;
6 – отрицательный (анодные) пластины;
7 – диэлектрическая прокладка – сепаратор;
8 – положительный (катодный) вывод;
9 – положительные (катодные) пластины.

Готовые секции, соединенные последовательно, и являются аккумуляторной батареей. В шестивольтовых АКБ таких секций три, в 12-ти вольтовых – шесть.

Как это работает

Итак, конструкция АКБ достаточно проста, но каким образом на ее выводах появляется напряжение? Действительно, если взять батарею прямо из магазина и подключить к ней вольтметр, то прибор покажет «0». Отсутствие тока обусловлено тем, что электролит не заливается в батарею сразу после изготовления, и в стоящем на магазинной полке аккумуляторе пластины сухие. Рабочая жидкость заливается в АКБ уже после покупки.

Самое время выяснить, для чего нужен электролит. Поскольку положительные и отрицательные пластины имеют различный химический состав, между ними, погруженными в кислотный раствор, возникает разность потенциалов (примерно 2 В на секцию, чем и обусловлено количество секций в батарее). При подключении к клеммам АКБ нагрузки между пластинами, благодаря высокой электропроводности электролита, начинает течь ток. Одновременно начинается химический процесс преобразования диоксида свинца в сульфат свинца с участием серной кислоты. Как только количество диоксида и серной кислоты упадет до определенного уровня, процесс прекратится, и батарея перестанет вырабатывать ток – разрядится.

В процессе разрядки серная кислота и диоксид свинца расходуются на образование сульфата свинца

Но аккумуляторы, в отличие от гальванических элементов (батареек), могут восстанавливать свои химические свойства. Если подключить АКБ к источнику постоянного тока, то под его действием сульфат начнет разлагаться на диоксид свинца и серную кислоту. Батарея начнет заряжаться, преобразуя электрическую энергию в химическую. Как только количество диоксида и кислоты достигнет исходных величин, батарею можно считать заряженной.

Химические процессы, возникающие в батарее при ее разрядке и зарядке

Серная кислота, входящая в состав электролита, играет одну из основных ролей в работе АКБ. Именно от ее свойств будет зависеть качественная и долговременная работа батареи в целом.

Понятие плотности электролита

Вполне понятно, что количество серной кислоты и диоксида свинца в батарее должно быть сбалансированным – ведь они расходуются вместе. Поскольку количество диоксида свинца определяется производителем, автомобилисту после покупки аккумулятора остается лишь заправить АКБ необходимым количеством кислоты. Емкость секций батареи тоже фиксирована, поэтому в нее больше нормы не зальешь.

Остается единственный вариант – разбавить кислоту нейтральной к свинцу жидкостью, что и делается. Разбавляется кислота обычной водой, но дистиллированной, чтобы соли, содержащиеся в обычной воде, не нарушили чистоту раствора и не вывели АКБ из строя. Обычно автолюбитель покупает уже готовый электролит нужной плотности в автомагазине, хотя приготовить его можно и самостоятельно.

Процентное отношение воды к кислоте в полностью заряженном аккумуляторе составляет 70/30. Но при составлении электролита и его измерениях намного удобнее пользоваться единицами плотности – г/см. куб. или кг/м. куб. Удельный вес воды и кислоты различен, а значит, по общей плотности раствора можно судить о процентном соотношении его составляющих – концентрации.

Оптимальная концентрация кислоты

Пониженная концентрация, как правило, приводит к ускоренной сульфатации пластин – образованию на них нерастворимого сульфата свинца, который уже не может разложиться на кислоту и диоксид. В результате емкость батареи катастрофически падает, КПД уменьшается, а внутреннее сопротивление увеличивается (сульфат – диэлектрик).

Даже полностью заряженная, но сульфатированная батарея, выдающая, казалось бы, нормальное напряжение, садится после первого пуска, а то и вообще не в состоянии провернуть стартер. Кроме того, электролит с низкой плотностью замерзает при более высоких температурах, а значит, на стоянке даже при легком морозе батарею попросту разорвет льдом.

Чрезмерно высокая плотность электролита в аккумуляторной батарее не менее опасна, поскольку излишняя кислотность сокращает ресурс батареи в разы, буквально съедая пластины. Конечно, аккумулятор, залитый одной кислотой, будет крутить «как зверь», но сколько проживет такая АКБ? Сутки, может неделю. Если повезет – месяц.

А теперь пора вернуться к оптимальной плотности. В сети можно увидеть множество таблиц «рекомендованной» плотности, в зависимости от климатических условий. Если тепло – пониже, если мороз – повыше. Чем грозят эти «повыше» и «пониже», было описано в предыдущих абзацах. Поэтому не стоит изобретать велосипед, поскольку все эксперименты уже провели производители АКБ, а рекомендованная плотность приводится в сопроводительной документации.

С новым, сухим (сухозаряженным) аккумулятором все просто – в него заливается электролит комнатной температуры с плотностью 1.28 г/см. куб. Через час концентрация упадет до 1.26 – 1.27 г/см. куб., и батарея готова к работе. Далее, в процессе заряда/разряда аккумулятора и в зависимости от температуры окружающей среды, плотность раствора будет все время колебаться. Больше разряд – ниже плотность, идет заряд – плотность повышается. В нормально функционирующей АКБ отношение плотности к степени заряда и напряжению на клеммах выражается следующими показателями:

1.265 кг/м. куб. — 12.6 … 12.7 В — полностью заряжена;
1.225 кг/м. куб. — 12.3 … 12.4 В — 75%;
1.190 кг/м. куб. — 12.0 … 12.1 В — 50%;

1.115 кг/м. куб. — 11.8 … 11.9 В — 25%;
1.120 кг/м. куб. — 11.6 … 11.7 В — разряжена;
ниже 1.120 кг/м. куб. — ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Стоит обратить внимание на то, что все параметры батареи, включая плотность и напряжение, сильно зависят от температуры. Поэтому значения справедливы только при 26.7 градусах Цельсия. Если нужно провести измерения при другой температуре окружающей среды, то дополнительно придется воспользоваться таблицей плотности электролита от температуры, которую несложно найти в сети.

Выяснив зависимость плотности от выходного напряжения батареи, а значит, и от степени ее заряда, контролировать концентрацию электролита несложно. Достаточно замерить напряжение на клеммах отключенного аккумулятора любым вольтметром, затем измерить плотность и проверить их соответствие.

Проверка плотности рабочей жидкости

Для измерения плотности жидкостей существуют специальные приборы – ареометры или плотномеры. Есть такой и для автомобильных аккумуляторов. Выполнен он в виде большого шприца, внутри которого расположен поплавок со специально отградуированной шкалой.

Поплавок автоареометра комплектуется специальным «шприцем» для работы в узкогорлых секциях аккумуляторов.

Для того чтобы измерить плотность в аккумуляторе, со всех его секций сворачиваются пробки. Далее грушу ареометра сжимают, а его иглу погружают в секцию. Отпустив грушу, набирают в шприц электролит. При этом поплавок прибора всплывает. Плотность жидкости считывают со шкалы по тому уровню, до которого всплыл поплавок.

Поплавок всплыл до уровня 1.200. Плотность электролита – 1.2 г/см. куб.

После измерения грушу вновь сжимают, а после слива электролита обратно в батарею ареометр промывают проточной водой и сушат. Не следует забывать, что каждая секция – отдельная, независимая часть АКБ, поэтому плотность нужно измерить в каждой.

Когда и чем доливают аккумулятор

Необходимость доливки рабочей жидкости в батарею возникает нечасто, но она бывает необходимв. Что, сколько и в каких случаях нужно доливать? Всего таких случаев два: низкий уровень электролита и ненормальная кислотность рабочей жидкости.

Низкий уровень в секциях

Эта ситуация возникает часто, поскольку в процессе работы батареи вода испаряется или, как принято говорить, выкипает. При этом уровень раствора в секциях уменьшается, и края пластин оказываются сухими. Определить это можно визуально, просто свинтив пробки с секций и заглянув в заливные горловины. Нормальный уровень жидкости в секции должен быть примерно на 1 см выше уровня среза пластин. В некоторых АКБ даже имеется специальная метка, отштампованная на корпусе. Если уровень низкий, то ситуация хоть и серьезна, но устранить ее легко. Для этой операции понадобятся:

медицинский шприц без иглы или автомобильный ареометр;
дистиллированная вода;
средства защиты (очки и резиновые перчатки).

Дистиллированная вода набирается в шприц и заливается в соответствующие секции, до нужного уровня. После доливки жидкости в аккумулятор его ставят на зарядку. В этом плане автоареометр намного предпочтительней, поскольку, долив воду, тут же можно проконтролировать плотность раствора.

Следует соблюдать осторожность: нельзя работать с кислотой, если глаза не защищены.

Ненормальная кислотность

Если изначально батарея была заправлена как положено, то чрезмерно большая плотность электролита в аккумуляторе может появиться только в случае, если выкипела вода или измерения проводились при сильном морозе (с понижением температуры плотность повышается, и это нормально). В первом случае достаточно просто долить воду, во втором – произвести перерасчет или, что проще и правильнее, заняться измерениями в отапливаемом помещении.

А вот падение концентрации кислоты – ситуация реальная. Обычно это происходит из-за неправильной эксплуатации АКБ или ввиду ее «преклонного возраста». Причина – появление нерастворимого сульфата, который при своем образовании использовал кислоту, но уже не разлагается при зарядке, а значит, вернуть ее обратно в раствор не может. Ситуация не особо радостная, но восстановить плотность необходимо хотя бы для того, чтобы дотянуть до покупки новой батареи.

Прежде чем принять решение о доливке кислоты, необходимо еще раз убедиться в том, что плотность действительно ниже положенной при текущем состоянии АКБ. Если решение принято, то понадобятся ареометр, перчатки, очки и корректирующий электролит плотностью 1.35 — 1.40 г/см. куб. (в продаже есть и такой).

Корректирующий электролит для доливки в автомобильный аккумулятор

В крайнем случае подойдет и стандартный 1.28 г/см. куб., но, возможно, придется отобрать лишнюю жидкость из секции в отдельную емкость, чтобы освободить место для более «крепкого».

Методика доливки та же, что и воды, но при этом плотность в банке постоянно контролируется тем же ареометром.

Категорически запрещается поднимать концентрацию раствора доливкой чистой серной кислоты. Во-первых, это очень опасно, во-вторых, даже нескольких грамм концентрированной кислоты достаточно, чтобы кардинально изменить плотность раствора в секции, а значит, выставить нужную плотность пол-литровым ареометром исключительно сложно.

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе или поднять его

Вовсе не редкостью являются ситуации, когда двигатель не хочет заводиться и возникают проблемы с пуском. Довольно часто причина кроется именно в разряженном аккумуляторе. Это становится следствием изменения свойств содержащегося внутри электролита. Её необходимо поднять.

Но прежде чем начинать мероприятия по изменению плотности, нужно понять причины, из-за которых такая ситуация возникла. Просто так качество раствора, состоящего из дистиллированной воды и серной кислоты, меняться не будет.

Определившись с причинами, удастся правильно провести ремонтно-восстановительные мероприятия, продлить срок службы АКБ и отложить покупку новой батареи. На практике повлиять на плотность вовсе не так сложно.

Причины снижения плотности

Есть несколько факторов, влияющих на показатели плотности у электролита в аккумуляторах.

К ним можно отнести такие моменты:

Разряд АКБ. Одна из главных причин, почему падает плотность электролита в автомобильном аккумуляторе. Параллельно со снижением заряда падают и показатели плотности. Заряжая АКБ, плотность постепенно повышается. Когда происходит потеря большой части ёмкости, это указывает на изменение концентрации состава в сторону уменьшения.
Эксплуатация. Со временем батарея изнашивается естественным путём, то есть длительная эксплуатация также влияет на кислоту.
Хранение. Особенно опасным и вредным считается продолжительное хранение в условиях пониженной температуры.
Выкипание. Электролит может выкипать при перезаряде. Это может произойти под влиянием зарядного устройства либо из-за неисправного генератора.
Злоупотребление водой. Чтобы поддерживать уровень электролита, водители часто добавляют воду. Но забывают воспользоваться прибором для проверки плотности. Помимо воды, могут происходить и потери кислоты. Тем самым, добавляя воду, меняется плотность.

Если будет установлена точная причина, из-за которой плотность электролита в вашем аккумуляторе падает, вы сможете без особых сложностей её устранить. Но важно понимать, что не всегда ресурс АКБ зависит от плотности. Случается и так, что без замены батареи никак не обойтись.

В чём опасность высокой и низкой плотности

Не всем автомобилистам известно, на что именно влияет плотность содержащегося в аккумуляторе раствора электролита, а как её изменение может повлиять на АКБ.

В действительности как низкая, так и высокая плотность, наблюдаемая у электролита, может поставить крест на аккумуляторе и привести к необходимости его замены.

Когда концентрация выше допустимой нормы, батарея раньше своего времени выходит из строя. Кислота постепенно начинает разрушать пластины.

В низкой концентрации тоже нет ничего хорошего. При этом протекают такие процессы:

Сульфатация. Это процесс образования на пластинах из свинца белого твёрдого налёта. Из-за него АКБ попросту не может принимать заряд.
Увеличивается порог замерзания. Если кислоты в составе мало, раствор может начать кристаллизоваться даже при -5 градусах Цельсия. Ледяная корка деформирует внутренние компоненты, может произойти короткое замыкание на пластинах.
Нарушится пуск двигателя. Это будет проявляться в основном в зимний период.

Как видите, последствия изменения плотности разные, но все они ни к чему хорошему для автовладельца не ведут.

Правильные показатели плотности

Теперь закономерно спросить, какая же плотность тогда должна быть в аккумуляторе автомобиля.

Обычно не предусматривается существенное изменение плотности у электролита в аккумуляторах зимой и летом, ориентируясь только на период холодов.

Существуют специальные таблицы с параметрами плотности электролита в аккумуляторах, в зависимости от климатической зоны. То есть температура окружающей среды непосредственно связана с тем, какая концентрация смеси из кислоты и воды должна быть в АКБ.

Если говорить об эксплуатации аккумулятора под капотом автомобиля зимой, то плотность и его норма должны соответствовать таким значениям:

При эксплуатации АКБ зимой, при отрицательной температуре, плотность заливаемого электролита должна составлять 1,27 г/см3.
Если это крайний север с температурой от -30 до -50 градусов, при заливке должно быть 1,27, а при полном заряде АКБ 1,29.
Для северного региона с температурой от -15 до -30 это 1,26 и 1,28 г/см3 для заливаемого электролита и при полностью заряженной батарее соответственно.
Когда температура находится в пределах от -4 до -15 градусов, тогда таблица по плотности электролита в автомобильном аккумуляторе подсказывает о поддержании значений на уровне 1,24-1,26.
Если это южный регион, когда температура редко падает ниже -10 градусов, хватит и 1,22-1,24 г/см3.
В тропических регионах с положительной температурой даже зимой используют электролиты с плотностью 1,2-1,22 г/см3.

Да, плотность электролита, используемого в аккумуляторе зимой или летом, напрямую зависит от погодных условий.

Несколько корректировать плотность у электролита в автомобильном аккумуляторе летом нужно, если наблюдается сильная жара. Концентрация несколько снижается.

Главным условием поддержания работоспособности АКБ является не плотность электролита, а уровень заряда батареи.

Поэтому старайтесь всегда следить за степенью заряда, параллельно используя ареометр для проверки плотности.

Как проверить плотность

Далее следует рассказать о том, как можно проверить плотность в аккумуляторе и что для этого потребуется использовать.

Проверять плотность можно только в обслуживаемых и малообслуживаемых АКБ, где есть доступ к содержимому батареи.

Ведь закрытые виды батарей, которые считаются необслуживаемыми, не оснащены крышками банок. То есть их не получится открутить и специальным прибором оценить состояние рабочей жидкости.

Если вы не знаете, как проверять параметры плотности электролита в аккумуляторах, ознакомьтесь со следующей инструкцией.

Для работы вам потребуется определённый набор. Состоит он из:

защитных перчаток;
закрытой одежды;
очков;
денсиметра.

Именно денсиметр позволяет измерить плотность содержащегося в аккумуляторе электролита.

Этот прибор для измерения плотности представляет собой стеклянную трубочку с грушей, а также встроенный ареометр. Фактически именно ареометр способен показать, какая концентрация электролита в вашем аккумуляторе.

Далее остаётся выполнить лишь несколько пошаговых действий.

Предлагаем инструкцию о том, как правильно проверить плотность у обслуживаемого автомобильного аккумулятора:

Аккумулятор отключается от проводов, снимаются клеммы, устройство извлекается с посадочного места. Защитный кожух следует снять и открутить пробки подручным инструментом.
Далее проверяется уровень раствора. Обычно он должен быть на 10-15 мм. выше уровня пластин.
Если АКБ не заряжена, её следует подключить к зарядному устройству. По завершению зарядки нужно подождать около 5-7 часов.
Если уровень жидкости нормальный, внутрь одной из банок погружается прибор, грушей выкачивается немного раствора.
Ареометр должен оказаться погружённым в смесь, не касаться стенок колбы.
Считываются данные на ареометре и записываются.
Те же самые процедуры проводятся на остальных банках.
Выполняется сравнение полученной информации с показателями нормы.

Проводить такие работы следует только при положительной температуре. Оптимально добиться диапазона 20-25 градусов Цельсия.

У необслуживаемых АКБ предусмотрен цветовой индикатор, позволяющий понять текущую плотность и состояние батареи.

В основном этот индикатор отражает степень заряда. Зелёный означает полный заряд, белый — около 50%, а чёрный — полную потерю заряда.

Особенности повышения плотности

Приняв во внимание все нюансы, стоит рассказать о том, как поднять плотность при изменении концентрации электролита в аккумуляторе.

Сделать это можно самостоятельно. Ведь чтобы поднять сниженную плотность у электролита, никаких отверстий в аккумуляторе обслуживаемого типа делать не придётся.

Нормой измерения при комнатной температуре считается 1,25-1,29 г/см3. Если показатели ниже, нужно поднимать плотность. Снижение параметров только в одной банке указывает на короткое замыкание.

Есть несколько рекомендаций для того, чтобы повысить плотность упавшего электролита в самом аккумуляторе. Для начала нужно сделать следующее:

Полностью зарядить АКБ, поскольку проверять плотность при разряде проводить нельзя. Добавив электролит, концентрация резко увеличится и начнётся разрушение пластин.
Привести температуру жидкости в норму. Работать следует в диапазоне 20-25 градусов Цельсия.
Убедиться, что уровень в каждой банке соответствует норме.
Осмотреть АКБ на предмет повреждений и дефектов.

Далее проводится непосредственно сама корректировка параметров плотности с помощью электролита, чтобы в аккумуляторе восстановить рабочие характеристики.

Если уровень слишком низкий и упал ниже 1,18 г/см3, восстановлению такая АКБ уже не подлежит.

Если плотность выше этого порога, её требуется увеличить. Для этого нужно:

разрядить АКБ, подключив её к какому-нибудь потребителю вроде лампочки;
подготовить корректирующий электролит, продаваемый в магазинах;
с помощью груши откачать небольшое количество смеси из каждой банки;
добавить не более 50% от откаченного объёма новый электролит;
поставить батарею на зарядку минут на 30, чтобы выровнять концентрацию во всех банках;
дать постоять АКБ на ЗУ при минимальном зарядном токе;
отключить батарею.

Примерно через 2-3 часа делается повторная проверка. Если концентрация ещё недостаточная, процедура повторяется.

Повышение с помощью ЗУ

Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, как поднять упавшую плотность в своём аккумуляторе, воспользовавшись зарядным устройством.

Суть заключается в том, чтобы восстановить постепенно плотность залитого электролита путём подачи минимального тока. В необслуживаемом автомобильном аккумуляторе доступа к банкам нет. Тут единственным решением будет поставить АКБ на ЗУ и подождать 1-3 суток.

Это позволит постепенно испаряться лишней влаге, и тем самым плотность кислотно-водного раствора будет увеличиваться.

Процедура восстановления электролита не самая сложная, но при её выполнении важно соблюдать ряд рекомендаций.

Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе

Всем привет, дорогие читатели, сегодня расскажу какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе. Электролит – основной компонент аккумуляторной батареи, от его плотности зависит накопление и удержание батареей заряда. Низкая концентрация не позволяет АКБ нормально заряжаться, а разрядка наоборот происходит слишком быстро. При низкой плотности машина плохо заводится с утра и может не завестись совсем, остановившись где-нибудь в поле. Неприятный момент, не правда ли? Чтобы его избежать, разберемся какая должна быть концентрация и как её повышать.

Причины и последствия

Почему падает плотность электролита? Она понижается в результате испарения из секций батареи. Больше всего это происходит при закипании его при перезарядке. Постепенно испаряется электролит и вода естественным путем через дренажные отверстия. Есть такие в крышках банок АКБ, чтобы его не разорвало избытком газа или паров.

О необходимости доливать воду по уровню в обслуживаемых батареях знают многие владельцы машин. Но вот о том, что необходимо доливать и электролит, когда его концентрация низкая, знают далеко не все. Частично кислота выпаривается вместе с водой, частично разлагается, вступая в реакцию с веществом пластин АКБ.

Разумеется это происходит не быстро, поэтому проверять электролит ежедневно не имеет смысла. А вот ежемесячная проверка, для обслуживаемого аккумулятора будет не лишней.

Тем более что проверка дело быстрое и совсем не трудное. Для проверки нужно лишь снять АКБ. Открутить пробки и проверить ареометром все банки. После этого закрутить пробки обратно, и вернуть батарею на место. Займет не более 10 минут, даже если все делать не спеша.

К чему приводит безответственность

Когда водитель постоянно доливает по уровню лишь воду в батарею, нормальная плотность электролита падает, зимой такой аккумулятор просто разорвет льдом. Воды в нем больше чем кислоты, значит при понижении температуры она перейдет в лед. А лед, как известно расширяется, вот и происходит разрыв корпуса АКБ

Летом такая батарея быстро разряжается, не смотря на исправный генератор и постоянные стационарные подзарядки. С похолоданием, при температуре около нуля машина не заводится. Так как плотность снижается и от снижения температуры. Уровень заряда падает автоматически.

Какая нужна плотность

Понятие летней и зимней плотности относительное, поддержание нужной концентрации необходимо и зимой и летом. В областях с более холодным климатом — плотность должна быть несколько выше, но все равно в определенных пределах. Поддерживать концентрацию помогает систематическая проверка. Вот график плотности и температур, который поможет вам сориентироваться, нужно ли повышать плотность электролита в вашей батарее.

Из графика видно, что даже при относительно нормальной плотности летом, с наступлением холодов все равно возникнут проблемы. Если электролит в аккумуляторе помутнел или почернел, лучше его заменить полностью, отрегулировав плотность в процессе замены. Как правильно это сделать сейчас расскажу.

Повышаем плотность

Начнем с того, что для этого необходимо:

Ареометр – прибор для измерения плотности.
Резиновая груша.
Мерная колба или стакан.
Емкость, куда сливать электролит.
Бутылка с электролитом для аккумуляторов.
Бутылка дистиллята.

Техника безопасности

Техника безопасности тоже на первом месте, вы же не хотите остаться слепыми? Я точно этого не хочу. Поэтому работайте в плотных резиновых перчатках, для защиты глаз приобретите специальные защитные очки, закрытые со всех сторон.

Если приходится разводить электролит своими руками, тогда помните: сначала в сосуд наливается вода, а потом в воду постепенно доливается кислота. Если сделать наоборот, происходит мгновенный нагрев жидкости и кипение. Сосуд может лопнуть, и тогда точно получите ожоги. А вам ведь это не нужно?

Если полностью менять электролит, нужно слить из АКБ старый раствор. При этом запрещено сильно наклонять или переворачивать корпус АКБ. Это может привести к осыпанию материала пластин и замыканию их. Тогда батарею можно выбросить.

Замеры плотности выполняют при температуре в помещении 20 градусов, или чуть выше. Когда на улице мороз, батарею нужно принести в отапливаемое помещение. Дайте ей постоять и согреться. Учтите, что чем сильнее разряжена батарея, тем ниже её концентрация электролита. Поэтому перед замерами необходимо будет зарядить АКБ на максимум.

Как поднять плотность в не обслуживаемой батарее, я рассматривать не буду, лучше её просто сдать на свинец. Все манипуляции с такой батареей вы будете делать на собственный страх и риск, потому что её конструкция не позволяет выполнять обслуживание. Если вы любите риск и советы «очумельцев», помешать я вам не смогу, однако все же не советую.

Емкость для старого электролита лучше брать стеклянную или резиновую. Выливать его на землю или в водоем запрещено категорически. В канализацию тоже не рекомендуется. Лучше сдать на утилизацию, во избежание неприятностей, чем утилизировать самому, тем более что сейчас это сделать просто. В Интернете множество фирм, которые этим занимаются.

Обслуживание батареи

Процесс повышения плотности объясню на примере кислотной АКБ, как более распространенной. Показатели для щелочного типа будут отличаться, от приведенных мной.

Плотность для электролита приводится в граммах на кубический сантиметр (г/см3). Измеряется она ареометром, поочередно во всех банках. Допустимая плотность 1,25-1,29.Допустимый разброс между измерениями в банках 0,01. Как выровнять в банках уровень плотности? Конечно же не водой.

Когда показатель 1,20 или ниже, тогда нужно повышать концентрацию добавлением электролита. Добавляемый электролит должен быть с плотностью 1,27.

Действуйте следующим образом:

Сначала, при помощи резиновой груши выкачиваете из одной банки старый электролит, как можно больше, и сливаете в мерный стаканчик, чтобы измерить его количество.
После этого заливаете в ту же банку новый электролит, только ½ откачанного объема.
Теперь нужно покачать батарею, не переворачивая, и сильно не наклоняя, чтобы старый электролит перемешался с новым.

Затем снова замеряете плотность, если её не хватает, доливаете вторую половину откачанного объема.
Так поступаете поочередно со всеми банками, пока не получите нужную плотность.
Как увеличить плотность, если показатели ниже 1.18? Рекомендуется доливать уже не электролит, а кислоту аккумуляторную по описанной выше схеме. Пока не получим нужную концентрацию. Превышение плотности не желательно, будут быстрее разлагаться пластины аккумулятора и снижаться его ресурс.
После достижения нужной концентрации, заряжаете АКБ.
После зарядки снова измеряете концентрацию и выравниваете по необходимости дистиллятом или электролитом.

В общем, как повысить плотность электролита вы теперь знаете, работа это кропотливая. Зато АКБ потом отлично работает в течение года, а может и дольше, если избегать закипаний и замыканий. Если рассыпались пластины хотя бы одной банки, тогда поможет только замена АКБ.

Спасибо всем, подписывайтесь на обновления и делитесь с друзьями, будет еще много познавательного. До встречи.

Плотность электролита в аккумуляторе — способы повышения плотности электролита

Контакты Menu Menu
Главная
Обзоры автоAudi
BMW
Cadillac
Chevrolet
Citroen
Ford
Geely
Honda
Hyundai
Infiniti
Jaguar
Kia
Lada
Land Rover
Lexus
Mazda
Mercedes
Mitsubishi
О том, как проверить плотность электролита в аккумуляторе и его уровень
Иногда владельцы автомобилей спрашивают о том, как проверить плотность аккумулятора. Если выражаться корректнее и точнее, речь идет о том, как проверить плотность электролита в аккумуляторе. Как известно, уровень электролита в батарее измеряется в том случае, если АКБ относится к категории обслуживаемых. Для того чтобы научиться делать это самостоятельно, как в гараже, так и в домашних условиях, нужно знать о том, что представляет из себя жидкий электролит и как устроена внутри обслуживаемая автомобильная батарея.
Содержание статьи
Что находится внутри АКБ
Внутри аккумуляторной батареи автомобиля в определенной последовательности расположены шесть отсеков, или «банок». Каждый отсек имеет свинцовые пластины с положительными и отрицательными зарядами. «Банка» устроена герметично, и ее контакт с другими элементами происходит через общее полярное соединение.
Уровень напряжения в каждом отсеке АКБ составляет 2, максимум — 2,1 вольт. Все элементы соединяются друг с другом в последовательную электрохимическую цепь, имея на выходе общее напряжение 12 вольт.
Благодаря тому, что каждая «банка» заполнена особым химическим соединением, имеющим жидкую консистенцию, автомобильный аккумулятор обладает способностью накопления и отдачи электрического заряда. Эта жидкость получила название «электролит», а такие простые теоретические знания из области физики и химии помогут разобраться в том, как проверить плотность аккумулятора (точнее, электролита) правильно.

Для чего необходимо проверять плотность электролитической жидкости
Любой электролит представляет собой не что иное, как химическую смесь, состоящую из дистиллированной воды и серной кислоты в определенной пропорции: вода 65%, 35% — кислота. Именно такое процентное соотношение и позволяет электролиту осуществлять накопление электрического заряда без нанесения урона чувствительным свинцовым пластинам АКБ.
В процессе постоянной эксплуатации батареи происходят постоянные изменения плотности электролита, что определенным образом может сказаться на ее рабочих функциях. Само понятие плотности, кстати, означает не что иное, как процентное соотношение серной кислоты к дистилляту.
Если уровень серной кислоты внутри аккумулятора становится слишком высоким, это может печально закончиться для его пластин. Бывают ситуации, когда кислота попросту разъедает свинец, и пластины разрушаются.
Если же кислоты слишком мало, это означает, что АКБ разряжена или близка к тому, чтобы разрядиться полностью. Аккумулятор не может работать в режиме той емкости, которая указана в его технических характеристиках. Например, энергии может просто не хватить в условиях холодного запуска двигателя внутреннего сгорания.
Также, если водитель долго пытается ездить на разряженном аккумуляторе, процесс оседания сульфатов на пластинах неизбежен. На них образуется плотный белый налет, убрать который порой бывает весьма проблематично. При критичном уровне сульфатов произойдет либо разрушение пластин, либо короткое замыкание. Потребуется десульфатация аккумулятора.
Принцип работы аккумуляторной батареи
Чтобы знать, как правильно измерять уровень электролита, важно помнить — любая АКБ работает по цикличному принципу. Вначале она осуществляет накопление заряда внутри, а затем, при запуске двигателя, начинает его постепенно отдавать автомобилю, приводя его в движение. При отдаче заряда аккумулятором кислота выделяет те самые сульфаты (соли), оседающие на пластины «банок». А в «банках» происходит образование воды. Это приводит к тому, что уровень электролита значительно снижается.
Что потребуется сделать в данном случае:
когда уровень плотности выше требуемого, нужно разбавить электролит дистиллированной водой;
когда плотность снижается, батарея срочно нуждается в полноценной зарядке в течение, как минимум, 10-12 часов.

Как проверить электролит и измерить его плотность
Перед тем как проверить электролит в аккумуляторе, очистите его поверхность от грязи и пыли, чтобы при снятии крышек с батарейных отсеков они не попали внутрь. Возьмите тонкую трубку из стекла, ее диаметр может составлять от 4 до 5 миллиметров. Теперь нужно опустить трубку в отсек до конца, так, чтобы она коснулась его дна. Отверстие можно закрыть с помощью пальца (предварительно не забудьте обезопасить себя, надев технические перчатки!).
Достаньте из банки трубку: в нее должно попасть небольшое количество электролитической жидкости. Ориентируйтесь на ее высоту — сколько места она занимает в трубке. Если высота жидкости 10-15 миллиметров — плотность в пределах нормы, а когда уровень больше, либо меньше — плотность необходимо откорректировать.
Перед тем как приступить к корректировке плотности, нужно произвести ее точные замеры — в каждом аккумуляторном отсеке по отдельности, так как они между собой не сообщаются. Обязательно зарядите АКБ перед измерением, иначе результаты могут оказаться неверными. Кроме этого, незадолго до процесса батарею нужно на 3-4 часа оставить в помещении с комнатной температурой (от 20°С, можно чуть выше). Ведь химическая жидкость имеет прямую зависимость от температурного фактора.
Для измерения уровня плотности электролита применяется такой простой инструмент, как ареометр. Его еще иногда называют более сложным словом — денсиметр. Но по сути это одно и то же. Ареометр состоит из наконечника, поочередно опускаемого в аккумуляторные отсеки, колбы, резиновой груши для отсасывания жидкости и шкалы измерений, которая расположена внутри колбы.

Алгоритм действий проверки будет таким:
вытрите наконечник насухо чистой тряпочкой;
опустите его в аккумуляторный отсек;
резиновой грушей наберите небольшое количество жидкости;
следите за «поведением» электролита: когда он перестанет двигаться — замерьте плотность по шкале;
слейте жидкость обратно в «банку».
Как видите, техника снятия показаний очень проста. Главное — не забывать защитить руки с помощью перчаток.
Цифровые показатели, на которые нужно ориентироваться
Поскольку химическая составляющее АКБ напрямую зависит от температурных факторов, существуют общепринятые цифровые показатели, обозначающие уровень оптимальной концентрации электролита. На юге РФ это 1,25, в районах средней полосы — 1,27, а в северных регионах — 1,29 гр/см³.
Итак, как проверить уровень электролита в аккумуляторе и его плотность? Отнесите батарею в помещение с комнатной температурой, удалите с нее загрязнения, откройте банки и воспользуйтесь стеклянной трубочкой и ареометром. Не забудьте надеть перчатки. Проверку аккумулятора нужно осуществлять регулярно для обеспечения наилучшего уровня его работы.
какая она должна быть в норме (зимой и летом)
Все, кто имел дело с аккумуляторными батареями, знают, что их основными характеристиками являются номинальное напряжение и емкость заряда. Но для поддержания работоспособности АКБ не менее важным является такой параметр как плотность аккумулятора. Конечно, на самом деле речь идет о плотности электролита, находящегося в аккумуляторной батарее. Но зачастую используется именно это жаргонное выражение. Контролировать концентрированность электролита так же необходимо, как и регулярно заряжать источник тока.
На что влияет плотность электролита
В большинстве аккумуляторных батарей применяются свинцовые пластины, а рабочая среда – серная кислота, разбавленная водой. Насыщенность раствора, измеряемая в грамм/см3, и является той характеристикой, которая влияет на способность аккумулятора накапливать заряд для последующей работы.
Схема устройства свинцово-кислотной АКБ
Концентрация кислоты в растворе электролита и работоспособность аккумуляторной батареи напрямую связаны между собой.
При малой плотности падает и способность источника тока накапливать ту емкость заряда, которая обеспечивает его рабочие характеристики. При малой плотности батарея быстрее разряжается и не выдает положенный максимальный ток.
Если величина этого параметра опустится ниже определенного значения, то в мороз вода в электролите может замерзнуть, и аккумулятор полностью выйдет из строя.
Но при высокой плотности резко ускоряется процесс сульфатации свинцовых пластин. Это означает, что при слабом заряде АКБ на них образуется свинцовый сульфат, который уже не преобразуется при заряде обратно в свинец. Это также приводит к уменьшению способности накапливать необходимый заряд, а с течением времени – к полному выходу батареи из строя.
Поэтому важно поддерживать значение этого параметра в соответствии с установленными и проверенными нормами. Значительное уменьшение или превышение нормативных значений не способствует продуктивной работе аккумуляторной батареи.
Холод, при котором возможно замерзание содержимого батареи, показаны на рисунке.
Точка замерзания водно-кислотного раствора в зависимости от его плотности
Нормативные показатели электролитической плотности
Наверняка многие автолюбители, знакомые с проблемами поддержания работоспособности аккумуляторов, знают цифру 1,27 г/см3. Именно такой считается оптимальная плотность, при которой кислотные аккумуляторы способны максимально реализовывать свои возможности.
Но это значение справедливо не для всех типов аккумуляторов и их рабочих назначений. К тому же оптимальная плотность меняется для разных температур, при которых приходится работать батарее. Поэтому оптимальные значения зимой и летом будут несколько отличаться.
Назначение свинцово-кислотных аккумуляторов
Стартерные АКБ предназначены для выдачи максимально возможного тока при запуске различных двигателей. Это, в первую очередь, автомобильные АКБ. Нормативное значение плотности для них 1,26 – 1,28 г/см3.
Тяговые АКБ должны обеспечивать работу электродвигателей постоянным током в течение длительного времени. Одно из их применений – электрокары и другие движущие средства на электрической тяге. Наилучшее значение плотности электролита для этих АКБ тоже находится в пределах 1,26 – 1,28 г/см3.
Стационарные АКБ применяют для питания любых электрических схем и приборов. Обычно находятся на одном месте в помещении. Для них рекомендована пониженное значение 1,22 – 1,24 г/см3.
Зависимость от температуры работы
Изменяется окружающая температура – изменяются и значения плотности водно-кислотного раствора. При возрастании температуры способность аккумуляторной батареи накапливать заряд увеличивается примерно на 1% с каждым градусом. С понижением температуры, естественно, эта способность уменьшается. Поэтому рекомендуется в холодную погоду держать АКБ при повышенных плотностных значениях, а для жаркой погоды – снижать эти показатели.
Работоспособность АКБ при различных температурах в зависимости от плотности
Конечно, никто не будет заниматься изменением при каждом скачке погоды. Просто перед наступлением холодов полезно немного увеличить аккумуляторную плотность, а перед летним сезоном – понизить ее. Кроме того, существуют нормы оптимальной плотности для районов с различным климатом. Этих нормативных значений полагается придерживаться круглый год, за редкими исключениями. Для разных регионов считается нормальной:
В холодном климате 1,27 – 1,30 г/см3
В средней полосе 1,25 – 1,28 г/см3
В теплых районах 1,22 – 1,25 г/см3
Более подробно эти нормативы указаны в таблице.
Нормативные значения плотности электролита АКБ для различных температурных условий
Как проверить плотность электролита в кислотном аккумуляторе
Для проверки этой характеристики выпускаются простые измерители, называемые автомобильными ареометрами или денсиметрами. Их работа основана применении закона Архимеда, то есть способности груза погружаться на разную глубину в зависимости от плотности жидкости. Конструктивно ареометр содержит:
Стеклянную или пластиковую колбу.
Стеклянный поплавок с грузом и нанесенными на нем делениями, соответствующими измеряемым значениям.
С одной стороны колбы одевается резиновая груша, предназначенная для засасывания электролита внутрь колбы.
С противоположной стороны – резиновый носик, через который происходит забор жидкости из заливного отверстия АКБ.
Измеряемое значение определяется по той черте на поплавке, до которой доходит жидкость, набранная в ареометр.
Автомобильный ареометр с одним поплавком
Существуют более простые ареометры, в которых в колбе находятся несколько грузиков-палочек с разным весом у каждой. На каждом грузике (или на самой колбе напротив него) нанесено соответствующее значение плотности. Результат измерения определяется по максимальному значению всплывших грузиков. Такой ареометр более дешевый, но не обладает достаточной точностью.
Автомобильный ареометр с несколькими поплавками
Само измерение ареометром проводится так:
Носик ареометра опускается в аккумулятор через заливное отверстие. Есть приборы не с резиновым, а с пластиковым носиком. В этом случае нужно погружать его в электролит осторожно, чтобы не повредить свинцовые пластины.
С помощью груши в колбу набирается электролит. Для ареометров с одним поплавком нужно контролировать количество набираемой жидкости. Ее должно быть столько, чтобы поплавок свободно плавал внутри колбы. Но нельзя набирать и много жидкости. Тогда поплавок может упереться в верхний край колбы. Показания ареометра в этом случае будут недостоверны.
После забора жидкости смотрим – напротив какой риски на поплавке находится ее уровень. Цифры рядом с риской покажут значение плотности.
Для ареометров с несколькими поплавками значение плотности определяется по всплывшим поплавочкам. Плавающий грузик с максимальным числом на нем как раз и показывает результат измерения.
Получение показаний с помощью ареометра
Для аккумуляторных батарей из нескольких элементов проверка проводится отдельно в каждой банке.
Обычная цена деления в аккумуляторных ареометрах составляет 0,01 г/см3. Но выпускаются ареометры и с более точной шкалой.
После окончания измерений необходимо тщательно промыть ареометр дистиллированной водой.
Условия, при которых следует проводить измерения
Прежде чем начать замеры концентрированности электролита, необходимо придерживаться несложных правил. А в некоторых случаях придется корректировать показания ареометра в зависимости от условий, при которых они были получены.
Самым необходимым условием является поддержание требуемого уровня жидкости в самой АКБ. Плотность будет замерена правильно, но для безопасной работы батареи необходимо будет довести уровень до нормы. А это приведет к изменению плотности.
Степень заряженности АКБ
Плотность электролита меняется при заряде/разряде аккумулятора. При разряде она уменьшается, при заряде – увеличивается. В зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи значения меняются следующим образом.
Зависимость показаний ареометра от степени заряда батареи
Вряд ли можно точно определить уровень разряда. Поэтому сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, подождать несколько часов, и только потом проводить измерения.
Если с водно-кислотным раствором проводились какие-либо действия – долив дистиллированной воды или самой кислоты, то не стоит замерять плотность сразу после них. Необходимо подождать, пока долитая жидкость полностью перемешается в аккумуляторе.
Температура при проведении измерений
Калибровка стандартных ареометров ориентируется на температуру +25 °С. Для получения наиболее точных показаний замеры плотности электролита нужно проводить при такой же температуре. Зимой тестируемую АКБ надо занести в теплое место и дать ей прогреться до нужной температуры. Но не стоит проводить измерения буквально в домашних условиях. Раствор кислоты может случайно испортить мебель или одежду. Лучше воспользоваться отапливаемым помещением, приспособленным для таких работ.
Если же нет возможности проводить измерения при рекомендованной температуре в 20 – 25 °С, то можно сделать замеры при любой температуре, а затем воспользоваться корректировочной таблицей:
Корректировочные значения для измерений при разных температурах
Регулярные проверки плотности электролита в аккумуляторе позволят не только поддерживать его в оптимальных условиях для работы, но и своевременно выявить возможные проблемы и неисправности.
Плотность электролита в аккумуляторе — какая плотность должна быть и как проверить
Автор Milavlad На чтение 6 мин. Просмотров 12 Опубликовано 1 августа, 2017

Большинство автолюбителей не раз были знакомы с низкой плотью электролита. Проще говоря, проблема разряженного аккумулятора касалась практически каждого второго автовладельца.
Нормальное показание плотности электролита
Электролит проводит электрический ток и имеет в своём составе дистиллированную воду и серную кислоту. Данные вещества находятся приблизительно в одинаковых долях. На одну часть приходится дистиллированная вода и 1,25 части серной кислоты. Таким образом нормальная плотность аккумулятора составляет 1,25.
Постоянно полуразряженный или полностью разряженный аккумулятор приводит к сульфатации пластин. Это бесповоротно убивает АКБ, снижая его ёмкость и увеличивая внутреннее сопротивление. В процессе сульфатации, пластины аккумулятора покрываются сернокислым крупнокристаллическим свинцом.
Всегда следует:
Делать периодическую профилактику вашего аккумулятора.
Взять за правило поддерживать заряд и чистоту аккумуляторной батареи.
Устранять наличие окислов на клеммах и грязи.
Почему необходим полноценный заряд аккумулятора
Чем чаще происходит разреженность свинцовых пластин в аккумуляторе, тем быстрее наступает процесс сульфатации.
Качественная работа АКБ прямо пропорциональна плотности электролита.
Примечания:
Профилактику АКБ следует проводить каждый сезон. Особенно в период осенне-зимней эксплуатации.
АКБ приходит в негодность по разным причинам. Зачастую длительными запусками двигателя стартером. Зимой стартер потребляет повышенный ток и может привести к короблению пластин.
Заряд аккумулятора прямо пропорционален плотности электролита степени заряда.
Как проверить плотность электролита аккумулятора
Надеть перчатки и выкрутить все пластиковые крышки герметичных банок аккумулятора. Ареометр аккуратно опустить в первую банку и извлечь резиновой грушей электролит. Поплавок прибора должен находиться в свободном положении и не задевать дно и стенки банки.
Жидкость в приборе наглядно укажет показания плотности.
Этот процесс провести поочерёдно с каждой банкой. При разнице плотности в 0,01 г-на куб. см, необходимо долить дистиллированную воду.
При пониженной плотности до показателя 1,22 г-на куб. см и ниже необходимо поставить АКБ на зарядку.
Важно! При повышении температуры плотность электролита прямо пропорционально уменьшается на 0.01 г/см3. И, с точностью до наоборот увеличивается при понижении температуры.
Краткий инструктаж предварительной подготовки:
Соблюдая меры безопасности подготовить необходимые ниже перечисленные инструменты и материалы.
Самостоятельное изготовление электролита требует внимательности и аккуратности. Кислоту медленно добавляют в воду, а не наоборот. При добавлении в воду кислота реагирует не агрессивно, исключив ожоги и испарения. Кислота погружается в толщу воды и разбрызгивания не происходит из-за определенной реакции. Рекомендация: Аккуратно вливая кислоту в дистиллированную воду, непрерывно перемешивайте раствор стеклянной палочкой. Растворение серной кислоты в воде выделяет большое количество тепла. Выливая воду в кислоту, вы подвергните себя большой опасности. Кислота имеет по сравнению с водой высокую плотность (практически в два раза). Следовательно, вода растекается на поверхности кислоты. Преобразуясь в быстро нагревающуюся агрессивную среду, образуя пары и кислотные брызги. Будьте внимательны!
Ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор! Это ведет к осыпанию пластин и может вызвать короткое замыкание.
Специальную посуду и инструменты для приготовления электролита следует подготовить заранее:
Защитная одежда (брезентовые рукавицы, фартук прорезиненный, кислотно-щелочестойкие перчатки, защитные очки).
В свободном доступе бак с чистой холодной водой.
В аптечку стоит добавить пищевую соду и нашатырный спирт.
Различные приспособления для работы с реагентами (мензурку, резиновую грушу и воронку).
Учесть и определенные приборы (ареометр, трубку для измерения уровня, паяльник и дрель).
Инструктаж по увеличению плотности электролита
Показатель плотности решает всё. Например, хорошее состояние определяет значение 1,25-1,28, и профилактика не нужна. Низкий показатель плотности (1,18-1,20) говорит о доливке электролита с плотностью 1,25.
Итак, приступаем:
Откачиваем старый электролит резиновой грушей в одной из банок АКБ. Делаем необходимые замеры плотности.
Новый раствор, объёмом вполовину от откачанного следует долить и медленными движениями прокачать АКБ для перемешивания.
Измерьте плотность. Если показания неутешительны, добавьте еще часть электролита. Повторять процесс, пока не будут достигнуты нужные показатели.
Повышение плотности электролита
Наипростейшим методом решения данного вопроса — это добавление дистиллированной воды. Хотя многие не догадываются, что вода выкипает со временем, следовательно, и сам электролит тоже.
Прежде чем повышать плотность электролита, следует произвести определённые замеры. Это поможет понять износ вашего аккумулятора и выявить дальнейшие действия. Проверку следует производить правильным образом. Специальный прибор, созданный для данной процедуры — это ареометр. Электролит является небезопасным реагентом.
Прежде чем замерять его плотность, в обязательном порядке следует подумать о мерах безопасности:
Замеры производить в специальной одежде.
Стараться полностью избегать контакта раствора с кожей и одеждой.
Воздержаться от курения.
Понижение плотности электролита
Обыкновенным доливом электролита вряд ли удастся решить этот вопрос. В данном варианте случае понадобится аккумуляторная кислота, потому что по плотности она выше.
Совет: если вы желаете долгую и радостную жизнь вашему аккумулятору, своевременно делайте профилактику Этот метод похож на процесс добавления электролита. Не получилось с первого раза достичь нужных результатов? Повторите процедуру до требуемого результата.
Не стоит мучиться при пониженной плотности вашего аккумулятора (1,15) просто полностью замените электролит:
Во-первых, откачайте большое количество жидкости резиновой грушей.
Плотно закрыть отверстия пробок на банках АКБ.
Далее нужно последовательно просверлить 3,5 миллиметровые зазоры в дне каждой из банок (поставив аккумулятор набок).
Прежде чем просверливать новое отверстие, необходимо извлечь электролит полностью.
Делаем полную промывку АКБ дистиллированной водой.
Затем запаиваем высверленные отверстия кислотно-щелочной пластмассой.
Проведя данную процедуру можно смело заливать правильно приготовленный электролит.
Безопасность в профилактике АКБ
Аккумулятор состоит из свинцовых пластин, а свинец отравляет организм. Чтобы не отравиться парами серной кислоты и не получить ожогов кожных покровов, следует придерживаться четкой техники безопасности.
Обязательным условием безопасности считается применение спецодежды и средств хим защиты. Материал одежды желательно использовать из хлопка с кислотостойкой пропиткой. Для работы в зимнее время года используют грубые шерстяные волокна.
Используйте керамическую или санфаянсовую емкость для работы с реагентами. Категорически запрещена стеклянная посуда. Стекло не предназначено для использования с такими реагентами.
Предпочтительно при работе с аккумулятором в аптечке иметь запас дополнительных средств: пищевая сода, марганец, нашатырный спирт, бинты и вату.
Непроветриемость рабочего помещения приводит к различным травмам и отравлениям. Без респиратора и перчаток вы рискуете приобрести хроническую форму отравления свинцом. Свинцовая пыль, как правило, попадает в организм через дыхательные пути. Вследствие чего появляется общая слабость, малокровие, а также заболевание почек и даже судооги.
При подозрении на отравление необходимо срочно выйти на свежий воздух и прополоскать рот содовым раствором. После чего немедленно вызвать врача. Содой можно также нейтрализовать брызги воды или электролита.

Электролит плотностью 1,25 при попадании на кожу рук и лица, нейтрализуется обычной водой с мылом.
Примечание: помните, что никакая правильная профилактика не увеличивает срок службы вашего аккумулятора как у новой АКБ.
Samsung представляет революционную технологию твердотельных аккумуляторов для компании «Nature Energy» — Samsung Global Newsroom
9 марта в Лондоне исследователи из Передового технологического института Samsung (SAIT) и Японского научно-исследовательского института Samsung (SRJ) представили одной из компаний Nature Energy исследование высокопроизводительных и долговечных твердотельных батарей. ведущие научные журналы мира.
По сравнению с широко используемыми литий-ионными батареями, в которых используются жидкие электролиты, полностью твердотельные батареи поддерживают большую плотность энергии, что открывает возможности для большей емкости, и используют твердые электролиты, которые явно более безопасны.Однако металлические литиевые аноды, которые часто используются в полностью твердотельных батареях, склонны вызывать рост дендритов ¹, которые могут вызывать нежелательные побочные эффекты, снижающие срок службы батареи и ее безопасность.
Чтобы преодолеть эти эффекты, исследователи Samsung впервые предложили использовать композитный слой серебро-углерод (Ag-C) в качестве анода. Команда обнаружила, что включение слоя Ag-C в прототип пакетного элемента позволило батарее поддерживать большую емкость, более длительный срок службы и повысить ее общую безопасность.Сверхтонкий нанокомпозитный слой Ag-C толщиной всего 5 мкм (микрометров) позволил команде уменьшить толщину анода и увеличить плотность энергии до 900 Втч / л. Это также позволило им сделать свой прототип примерно на 50 процентов меньше по объему, чем обычная литий-ионная батарея.
Ожидается, что это многообещающее исследование поможет стимулировать распространение электромобилей (EV). Прототип ячейки сумки, которую разработала команда, позволит электромобилю преодолевать расстояние до 800 км без подзарядки и имеет срок службы более 1000 зарядов.
(Слева направо) Юичи Айхара, главный инженер SRJ, Йонг-Гун Ли, главный исследователь, и Донмин Им, мастер SAIT
Как объяснил Донмин Им, мастер лаборатории батарей нового поколения SAIT и руководитель проекта: «Результатом этого исследования может стать начальная технология для более безопасных и высокопроизводительных батарей будущего. В будущем мы продолжим разработку и совершенствование материалов и технологий производства для твердотельных аккумуляторов, чтобы помочь вывести инновации в области аккумуляторов электромобилей на новый уровень.”
¹ Дендриты — это игольчатые кристаллы, которые могут образовываться на аноде батареи во время зарядки.
.Команда
изменяет химический состав электролита, чтобы предотвратить прокалывание структур — ScienceDaily
Ученые обнаружили основную причину роста игольчатых структур, известных как дендриты и усы, которые поражают литиевые батареи, иногда вызывая короткое замыкание и выход из строя , или даже огонь.
Команда под руководством Чонмина Ванга из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики показала, что присутствие определенных соединений в электролите — жидком материале, который делает возможным критический химический состав батареи — вызывает рост дендритов и усов. .Команда надеется, что это открытие приведет к новым способам предотвращения их роста, манипулируя ингредиентами батареи. Результаты были опубликованы в Интернете 14 октября в журнале Nature Nanotechnology .
Дендриты — это крошечные твердые древовидные структуры, которые могут расти внутри литиевой батареи; их игольчатые выступы называются усами. Оба причиняют огромный вред; в частности, они могут пробить структуру, известную как разделитель внутри батареи, так же, как сорняк может проткнуть бетонный внутренний дворик или асфальтированную дорогу.Они также усиливают нежелательные реакции между электролитом и литием, ускоряя выход батареи из строя. Дендриты и усы сдерживают широкое использование литий-металлических батарей, которые имеют более высокую плотность энергии, чем их обычно используемые литий-ионные аналоги.
Команда PNNL обнаружила, что происхождение нитевидных кристаллов в литий-металлической батарее лежит в структуре, известной как «SEI» или межфазная фаза твердого электролита, пленка, где твердая литиевая поверхность анода встречается с жидким электролитом.Кроме того, ученые определили виновника процесса роста: этиленкарбонат, незаменимый растворитель, добавляемый в электролит для повышения производительности аккумулятора.
Оказывается, карбонат этилена оставляет батарею уязвимой для повреждения.
Улавливание быстро движущихся объектов внутри литиевых батарей
Выводы команды включают видеоролики, которые демонстрируют постепенный рост усов внутри наноразмерной литий-металлической батареи, специально разработанной для исследования.
Дендрит начинается, когда ионы лития начинают скапливаться или «зарождаться» на поверхности анода, образуя частицу, которая означает рождение дендрита. Структура растет медленно по мере того, как все больше и больше атомов лития растут, растут так же, как сталагмит растет из пола пещеры. Команда обнаружила, что динамика энергии на поверхности SEI толкает больше ионов лития в медленно растущий столб. Затем, внезапно, вырастает усик.
Команде было непросто запечатлеть происходящее.Для этого ученые объединили атомно-силовой микроскоп (AFM) и просвечивающий электронный микроскоп для окружающей среды (ETEM), высоко ценимый инструмент, который позволяет ученым изучать работающую батарею в реальных условиях.
Команда использовала АСМ для измерения крошечной силы усов по мере их роста. Подобно тому, как врач измеряет силу руки пациента, прося пациента оттолкнуться от вытянутых рук врача, команда PNNL измерила силу растущего уса, надавив на его кончик кантилевером AFM и измерив силу дендрита. проявляется во время его роста.
Рецепт электролита
Команда обнаружила, что уровень этиленкарбоната напрямую коррелирует с ростом дендритов и усов. Чем больше материала команда добавляла в электролит, тем больше росли усы. Ученые экспериментировали со смесью электролитов, меняя ингредиенты, чтобы уменьшить количество дендритов. Некоторые изменения, такие как добавление циклогексанона, предотвратили рост дендритов и усов.
«Мы не хотим просто подавлять рост дендритов; мы хотим найти первопричину и устранить их», — сказал Ван, автор статьи вместе с У Сюй.«Мы опирались на опыт наших коллег, разбирающихся в электрохимии. Я надеюсь, что наши открытия побудят сообщество взглянуть на эту проблему по-новому. Ясно, что необходимы дополнительные исследования».
Понимание того, что вызывает появление и рост усов, приведет к новым идеям по их устранению или, по крайней мере, их контролю для минимизации ущерба, добавил первый автор Ян Хэ. Он и его команда отслеживали, как усы реагируют на препятствие: прогибание, податливость, изгиб или остановка.Более глубокое понимание могло бы помочь проложить путь для широкого использования литий-металлических батарей в электромобилях, ноутбуках, мобильных телефонах и других областях.
.
Теоретическое и экспериментальное исследование электроосаждения меди в модифицированной ячейке корпуса
Первичное распределение тока и сопротивление модифицированной ячейки корпуса рассчитываются с использованием техники конформного картирования в сочетании с численной оценкой полученных интегральных уравнений. Представлено приближенное аналитическое выражение для первичного распределения тока модифицированной ячейки Халла. Замечено, что первичное распределение тока по поверхности катода изменяется контролируемым образом в зависимости от положения на подложке.Распределения тока (первичный, вторичный и третичный) в ячейке также были рассчитаны при различных приложенных средних плотностях тока (2, 4,1 и 8,2 мА · см ^-2) посредством численного моделирования с использованием программного обеспечения на основе конечных элементов. Затем результат численного моделирования распределения первичного тока сравнивается с аналитическим решением и обнаруживается хорошее совпадение. Экспериментально электроосаждение одиночного металла Cu проводят при различных приложенных средних плотностях тока (2, 4.1 и 8,2 мА см ⁻²) в модифицированном корпусе. Текущее распределение (первичное, вторичное и третичное) результаты, полученные в результате численного моделирования, сравниваются с экспериментальными результатами, и обнаруживается удовлетворительное совпадение. Морфология поверхности отложений Cu исследуется с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM).
1. Введение
Электроосаждение — универсальный, экономичный и простой метод, который используется для изготовления металлических покрытий. Параметры процесса электроосаждения, особенно плотность тока, могут влиять на морфологию поверхности, химический состав (в случае сплавов) и свойства покрытий, что четко описано во многих сообщениях литературы [1, 2].Перед электроосаждением материалов основной задачей специалистов по гальванике, а также исследователей является изучение распределения плотности тока по поверхности электрода в электрохимической ячейке во время электроосаждения [3].
При нанесении гальванических покрытий необходимо сначала понять данную конфигурацию электрохимической ячейки с расчетом распределения плотности тока в ячейке с учетом других эффектов, таких как кинетика электрохимической реакции и массоперенос.Однако для анализа и понимания электрохимической системы начальным шагом является расчет первичного распределения тока (PCD) вдоль поверхности электрода и первичного сопротивления электрохимической ячейки, в котором поверхностным перенапряжениями пренебрегают, а эквипотенциальная поверхность раствора, прилегающая к электрод предполагается [4].
Первичный ток вдоль электрода и распределение потенциала в электролите рассчитываются на основе решения уравнения Лапласа ().В литературе доступно множество методов для решения уравнения Лапласа, таких как метод изображений [5, 6], разделение переменных [7], суперпозиция [8, 9] и конформное отображение [10–19]. Аналитические решения для PCD для различных геометрий уже давно были рассмотрены Флеком [20]. Среди этих методов конформное отображение — мощный и простой метод, используемый для решения уравнения Лапласа как для плоской, так и для сложной геометрии [21–23].
В литературе можно найти множество статей [10, 12, 13, 19], посвященных расчету PCD в электрохимических ячейках с использованием техники конформного картирования.В общем, введение и применение конформного отображения и преобразования Шварца-Кристоффеля в задачах комплексных переменных также были рассмотрены в учебниках [21–24].
Техника конформного картирования давно используется для расчета распределения тока в электрохимических ячейках различной геометрии [10–19] и объясняется ниже. Этот метод впервые был использован Моултоном для определения распределения тока в прямоугольных проводниках [10]. Оразем и Ньюман [4] исследовали PCD и сопротивление ячейки с щелевыми электродами, используя преобразование Шварца-Кристоффеля в сочетании с числовыми интегралами.Влияние небольших изменений угла между электродом и изолятором на PCD для утопленных электродов также изучалось с использованием техники конформного картирования [18]. Недавно в статье, опубликованной West et al. [19] аналитическое решение PCD в ячейке Халла и связанных с ним трапециевидных геометрий исследуется с использованием преобразований Шварца-Кристоффеля.
Обычно COMSOL Multiphysics, программное обеспечение на основе метода конечных элементов, используется для изучения распределения тока и потенциала вдоль катода в нескольких электрохимических ячейках [26–28].В литературе разработаны математические модели для исследования осаждения одиночного металла в ячейке Халла трапециевидной геометрии [3, 19, 29, 30]. В настоящем исследовании используется модифицированная ячейка Халла, имеющая аналогичную трапециевидную геометрию. Библиотеки легированных тонкопленочных материалов были изготовлены в модифицированной ячейке Халла путем электроосаждения [2, 31–33]. Чтобы понять модифицированную структуру ячеек Халла, было проведено численное моделирование распределения тока вдоль электрода во время электроосаждения Cu с использованием программного обеспечения на основе конечных элементов.
Обычно используемое электроосаждение чистой меди из кислых сульфатных электролитов сравнивается с результатами моделирования [3, 28, 34]. В отличие от других типов электроосаждения Cu, описанных в литературе, в настоящем исследовании тонкие пленки чистой Cu экспериментально изготавливаются из электролита на основе цитрата. Доступно ограниченное количество статей по электроосаждению Cu из цитратных электролитов [35, 36]. Цитрат — это комплексообразующий и буферный агент. Недавно Chassaing et al. [35] изготовили пленки чистой Cu из цитратных электролитов, содержащих разные концентрации цитрата, и разработали модель, объясняющую влияние концентрации цитрата на кинетику электроосаждения Cu.
В данной работе основной целью является расчет первичного распределения тока и первичного сопротивления ячейки модифицированной ячейки Халла с использованием техники конформного отображения. Представлены разработка аналитического выражения для PCD и расчет значения сопротивления первичной клетки с использованием техники конформного картирования (преобразования Шварца-Кристоффеля). Кроме того, численно исследуются распределения плотности тока (PCD, вторичный (SCD) и третичный (TCD)) в ячейке во время электроосаждения Cu, выполняемого при различных приложенных средних плотностях тока, и его PCD сравнивается с аналитической кривой PCD.Наконец, Cu осаждается экспериментально посредством импульсного электроосаждения в модифицированной ячейке Халла при одинаковых приложенных средних плотностях тока, и ее нормированные распределения толщины сравниваются с результатами численного моделирования распределения тока (PCD, SCD и TCD).
2. Вычислительные и экспериментальные методы
2.1. Аналитический раствор PCD в модифицированной корпусной ячейке
2.1.1. Описание модифицированной ячейки корпуса
Модифицированная ячейка корпуса, простая небольшая ячейка электроосаждения, имеет трапециевидную структуру, которая состоит из катода (размеры: 7 × 3.5 см ²), размещенный под углом 51,5 ° с анодом (размеры: 4,35 × 3,5 см ²) и двумя изоляционными стенками (схематическая диаграмма показана на рисунке 1). Ближайшее (конец с высокой плотностью тока (HCD)) и самое дальнее (конец с низкой плотностью тока (LCD)) между электродами сохраняются на уровне 1 см и 6,5 см соответственно. Градиент плотности тока устанавливается по длине наклонного рабочего электрода из-за геометрии электродов в модифицированной ячейке Халла, где он увеличивается от конца LCD к концу HCD рабочего электрода.Это позволяет исследователям изучить влияние широкого диапазона плотностей тока на качество покрытия в одном эксперименте. Таким образом, изучение распределения тока в ячейке имеет первостепенное значение в методе электроосаждения, в основном для определения оптимальных условий нанесения покрытия на практике.

2.1.2. Расчет PCD в модифицированной ячейке корпуса
В отличие от стандартной геометрии ячейки корпуса, модифицированная ячейка корпуса с углом между электродами 51.5 ° и измененные размеры анода и катода предназначены для изготовления пленок Cu в настоящем исследовании. Как указано во введении, изучение распределения тока в сконструированной модифицированной ячейке Халла является первоочередной задачей, и ее необходимо знать перед электроосаждением металлов.
Размеры модифицированной ячейки Халла до и после масштабирования показаны на рисунках 1 и 2 (а). Масштабирование проводилось по длине анода. Уравнения, используемые для получения аналитического решения PCD в модифицированной ячейке Халла, включают безразмерные величины.Следовательно, масштабирование измененных геометрических размеров ячейки Халла также должно выполняться для получения безразмерных величин.
Техника конформного картирования является мощным инструментом и используется для получения аналитического решения PCD модифицированной ячейки Халла. Фактическая геометрия ячейки, трапеция (-плоскость, рисунок 2 (а)), отображается двумя преобразованиями Шварца-Кристоффеля ((1) и (2)) в прямоугольник (-плоскость, рисунок 2 (с)) через промежуточные система координат (-плоскость, рисунок 2 (б)).Распределения тока и потенциала для прямоугольной геометрии определяются просто из решения дифференциальных уравнений с граничными условиями (a и b), а затем решение снова связывается с фактической геометрией ячейки с использованием преобразований Шварца-Кристоффеля, которые уже объяснены подробно в этих ссылках [4, 18, 19]:
.
No related posts.