Состав электролита для кислотных автомобильных аккумуляторов

Техника безопасности и защитные спецсредства

Во время приготовления электролита будьте крайне внимательны и соблюдайте особую осторожность, так как в его состав входит чистая серная кислота

При попадании на открытые участки кожи она оставит сильные химические ожоги. Во время приготовления электролита обязательно используйте специальные защитные очки, прорезиненные перчатки, спец одежду (халат или прорезиненный фартук) и резиновую обувь.

При попадании серной кислоты на кожу промойте этот участок дистиллированной водой и обработайте его раствором соды.

Обязательно используйте очки так как, попадании раствора в глаза существует почти 100% вероятность потери зрения.

Справочник химика 21

При приготовлении и хранении электролита его предохраняют от доступа воздуха, чтобы предотвратить поглощение углекислоты, так как она увеличивает и снижает емкость. При содержании в электролите до 50 г/л соды или поташа электролит заливать не рекомендуется.

Все остальные неисправности, возникшие при эксплуатации (, , механические повреждения и т.

п.), устраняют обычным способом. Для стабилизации подвергают двум-трем тренировочным циклам нормальных режимов. В отдельных случаях, когда батарея на третьем разряде отдает менее 80% номинальной емкости, следует провести дополнительно 1—2 цикла. В первые два цикла батарею заряжают током 150 А в течение Кроме того, может быть приготовлен электрохимическим способом.

При приготовлении из вначале получается осадок 5п (ОН)2, который Элемент собран в пластмассовом корпусе. Нижняя часть корпуса , представляющей собой амальгамированный , смешанный с загустителем.

Последний содержит и крахмал. Над расположена пастовая диафрагма, состоящая из щелочного электролита, загущенного крахмалом и . При изменении такая паста не должна ни высыхать, ни намокать.

При намокании пасты раствор будет проникать в поры , снижая его работоспособность.

Электролит, используемый для , представляет собой , насыщенный окисью цинка и содержащий небольшое количество хромовых солей. Для приготовления щелочного электролита следует налить в сосуд дистиллированную воду и доливать щелочь небольшими порциями, тщательно перемешивая электролит железной или .

Для чего нужна кислота

Прежде чем приступать к описанию процессов, протекающих при разряде/заряде, стоит сразу сказать, какая кислота используется в аккумуляторе любого автомобиля – это серная (H2SO4), а не соляная или, например, фосфорная.

Она необходима для приготовления электролита – жидкости, в которой присутствуют заряженные частицы – ионы. Электролит представляет собой не просто пассивный раствор, в котором частицы воды и кислоты перемешаны друг с другом. Это активная жидкость, отличительная особенность которой – постоянное протекание в ней взаимно исключающих друг друга процессов – диссоциации и ассоциации.

В аккумуляторе присутствует серная кислота

При диссоциации, которая протекает лишь в водном растворе H2SO4. Молекулы кислоты образуют ионы с положительными и отрицательными зарядами:

Диссоциация кислоты

Параллельно с диссоциацией протекает обратный процесс – превращение ионов в молекулы кислоты. Полной ионизации электролита, а также полной нейтрализации заряженных частиц не происходит. Процессы находятся в динамическом равновесии, которое может измениться лишь под влиянием внешнего воздействия.

Именно наличие ионов и превращает раствор в электролит. Под влиянием электрического поля (во время зарядки) заряженные частицы переносят заряд к пластинам аккумулятора. При реакции между ионами и веществом пластин происходит высвобождение электронов. Они способны двигаться по проводнику при подключении его к электродам (их выводам).

Основные процессы, протекающие при разряде

Отрицательные пластины АКБ и их обмазка изготовлены из свинца (Pb), а у положительных активная масса имеет основой его диоксид (PbO2). Металлический свинец обладает большим количеством свободных электронов, чем его диоксид. Если положительную и отрицательную пластины соединить проводником, то разность потенциалов практически сразу уравновесится и электрический ток не возникнет.

Но если эти пластины погрузить в сернокислотный электролит, то перенос электронов вызовет химические реакции окисления металлического свинца и восстановления его диоксида:

PbO2 + SO42- + 4H++ 2e- = PbSO4 + H2O

Как видите, «конечными продуктами» этих реакций являются:

1. Сульфат свинца PbSO4, образующийся на поверхности пластин.
2. Вода.
3. Свободные электроны (e-), благодаря которым и возникает электрический ток.

При достаточно продолжительном разряде серная кислота может полностью «израсходоваться» на образование сульфата и воды, в результате чего прекратятся химические реакции и свободные электроны не будут образовываться. Поэтому особенно ценным в плане практического использования свинцовых аккумуляторных батарей является возможность протекания обратных реакций при подключении к выводам электрического напряжения.

При зарядке сульфат свинца, прореагировав с водородом, снова становится серной кислотой, в результате чего плотность электролита восстанавливается, а поверхность пластин аккумулятора приобретает первоначальный состав.

Проверка плотности электролита

Как правильно поменять электролит

К замене электролита в автомобильном аккумуляторе нужно подготовиться. Наденьте кожаный фартук, очки, перчатки из резины. Приоткройте окна или форточки для проветривания. Исключите присутствие рядом огня (в т. ч. курящих) – в ходе химических реакций выделяются легковоспламеняющиеся пары водорода. Лучше всего проводить процедуру в нежилом помещении при комнатной в 18–20 градусов температуре. Как поменять электролит в аккумуляторе?

Подготовка АКБ к замене электролита

Перед тем как заменить электролит в аккумуляторе автомобиля, нужно учитывать важные нюансы:

1. После полной зарядки АКБ плотность изменится.
2. Нормальный уровень раствора – когда он выше пластин на 3–5 мм: не больше и не меньше.
3. Если уровень недостаточный, а плотность нормальная, то просто долейте дистиллят.
4. Не используйте простую воду, это закончится образованием осадка и постепенным выходом АКБ из строя.

До того как правильно заменить электролит в аккумуляторе, необходимо подготовить:

• защитные средства;
• ёмкость под старый раствор, лучше стеклянную;
• соду;
• чистую ветошь для протирки корпуса, контактов батареи;
• ареометр;
• маленькую воронку;
• электролит из автомагазина и дистиллят из аптеки;
• кислотоупорный герметик либо пластик.

Извлеките батарею из подкапотного пространства, сняв провода и открутив крепления. Поставьте её на ровную поверхность и протрите корпус содовым раствором (пара ложек на 1 л воды), затем сухой тряпкой.

Слив и промывка

Замена электролита в аккумуляторе автомобиля предполагает удаление старой жидкости. Полностью слить раствор можно только через дно корпуса. Для этого в нём потребуется просверлить отверстие диаметром 3 мм. Нельзя сливать через верх: переворачивание АКБ приведёт к поднятию осадка, который может устроить замыкание между плюсовыми и минусовыми пакетами пластин в банках. Объём слитой жидкости для средней батареи в 55–65 А*ч составляет примерно 2 л. Далее:

• после слива химического раствора закройте отверстие, но временно;
• залейте в секции АКБ дистиллят, встряхните её;
• откройте снизу заглушку и слейте жидкость;
• заделайте отверстие наглухо кислотоупорным герметиком или таким же пластиком (можно воспользоваться частью отслужившей АКБ или кусочком её пробки).

Есть и другой способ, как заменить электролит в аккумуляторе: посредством ареометра с грушей (выкачиванием через верх). Но этот метод менее действенный, так как часть старого электролита всё равно останется внутри корпуса.

Залив новой рабочей жидкости в аккумулятор

Как заменить электролит в автомобильном аккумуляторе и что для этого нужно? Для заливки используйте раствор (2,5–5 л в зависимости от объёма АКБ) с уже готовой стандартной плотностью 1,27 г/куб. см.

Заливку электролита в аккумулятор производите ареометром. Но не до требуемого уровня, а меньше, чтобы пластины были закрыты примерно на 1–2 мм. В процессе последующей зарядки плотность обязательно увеличится, и вам придётся доливать дистиллят

Для него и нужно оставить свободное место.
Осторожно покачайте аккумулятор из стороны в сторону, пока не перестанут выделяться воздушные пузыри. Если нужно, проведите доливку электролита в аккумулятор.
Оставьте батарею на 2–3 часа, чтобы пластины-электроды пропитались новым раствором.

Теперь, когда вы знаете, как правильно поменять электролит в аккумуляторе, остаётся только грамотно его зарядить.

Неисправности АКБ

Одна из основных неисправностей, встречающихся при обслуживании аккумулятора — потеря плотности. Причин в этом случае множество. Старение, сульфатация пластин, неграмотное обслуживание и т. д.

Наиболее часто встречающаяся неисправность — сульфатация пластин. Возникает при постоянном хроническом недозаряде. Для понимания возникновения, немного вспомним курс химии и те процессы, которые происходят в аккумуляторе.

В состав аккумулятора входят свинцовые решетки с расположенным внутри диоксидом свинца. Во время разряда происходит восстановление оксида свинца на катоде и обратный процесс (окисление) на аноде. Проще (хотя и не совсем верно) говоря на плюсе и минусе. В обоих случаях происходит образование сульфата свинца. При этом плотность серной кислоты, входящей в состав электролита падает.

Большинство автолюбителей совершают ошибку — после замера плотности доливают электролит, доводя плотность до необходимого уровня, что приводит к дальнейшей сульфатации и уже выходу аккумулятора из строя.

Важно: измерение плотности необходимо производить на полностью заряженном аккумуляторе и нормальном уровне электролита. Даже если в конструкции аккумулятора имеется индикатор заряда и он показывает, что аккумулятор заряжен, необходимо произвести полную зарядку при помощи внешнего зарядного

Окончанием заряда служит начавшееся выделение газа. И только после этого производить измерение плотности. О том, какая должна быть плотность электролита — смотрите в конце статьи

Даже если в конструкции аккумулятора имеется индикатор заряда и он показывает, что аккумулятор заряжен, необходимо произвести полную зарядку при помощи внешнего зарядного. Окончанием заряда служит начавшееся выделение газа. И только после этого производить измерение плотности. О том, какая должна быть плотность электролита — смотрите в конце статьи.

В случае, если плотность в норме (1,27-1,29) — достаточно всего лишь довести уровень электролита до рекомендуемого предела.

Если плотность меньше — произвести несколько циклов полного разряда и заряда и только после этого доливать электролит повышенной плотности, доводя значение до необходимого.

В случае, если плотность выше — необходимо добавлять дистиллированную воду.

Для обслуживаемого аккумулятора вопрос о том, как проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее не стоит столь критично, как для необслуживаемого.

В первом случае для этого предусмотрены специальные пробки. Если их отвернуть, будут видны метки уровня, указывающие какой уровень электролита должен быть. В случае их отсутствия, необходимо доливать электролит или воду так, чтобы они скрывали поверхность пластин, как минимум, на 5-7мм, но не более, чем на 20 мм до уровня среза пробки.

Для необслуживаемого же отсутствие пробок хотя и не является критичным, создает определенные неудобства, особенно при необходимости поменять жижкость

Приходится сверлить отверстия, осуществлять контроль и определять, сколько электролита должно быть и затем запаивать, что весьма неудобно и затруднительно, а поскольку работа производится с достаточно агрессивной средой, то и требует определенных навыков и осторожности

Какой должна быть плотность электролита

В традиционных свинцово-кислотных АКБ используют электролит, смешанный в такой пропорции, чтобы его плотность составляла от 1.18 до 1.24 г/см3. Поскольку плотность воды около 1, а серной кислоты – 1.83 г/см3, проще всего готовить раствор поэтапно, особенно если отсутствует ареометр. Сначала жидкости смешивают в одинаковой пропорции, получая раствор ёмкостью около 1.4 г/см3, на втором этапе его уже разводят до нужной консистенции при температуре порядка 20 градусов выше нуля.

Использовать металлические ёмкости для приготовления электролита нельзя (за исключением свинцовых), желательно, чтобы это была фаянсовая, эбонитовая или пластиковая посуда, пластик нужен тоже специальный. Категорически воспрещено использовать стеклянную тару – во время нагрева она может лопнуть.

Измеряют такие свойства электролита аккумуляторов, как плотность, с помощью ареометров, предварительно откалиброванных на значения 1.10–1,45 г/см3 при цене деления шкалы не более 0.005 г/см3. Основная проблема заключается в том, что при изменении температуры меняется и плотность.

А поскольку процедура разбавления воды серной кислотой сопровождается выделением большого количества тепла, для измерения плотности приходится учитывать эти температурные колебания. Для этого используются термометры с ценой деления в один градус, рассчитанные на диапазон 0–50 градусов. К этим измерительным приборам предъявляются такие же требования, как и к ареометрам – они не должны содержать металлических или деревянных частей.

В домашних условиях учитывать температурный фактор гораздо проще, дождавшись, пока после очередного этапа смешивания электролит не остынет до 20º С.

Впрочем, математические выкладки предельно просты: с увеличением температуры на 1 градус плотность жидкости увеличивается на 0.0007 г/см3. То есть, если электролит нагрелся до 30º С, его плотность выросла на 0.007 г/см3.

Напротив, понижение температуры на те же 10 градусов приведёт к уменьшению плотности на такую же величину.

Почему аккумулятор выходит из строя

Закрывая тему электролитов, укажем, по какой же причине даже самый долговечный немецкий аккумулятор может выйти из строя. Некоторые из причин связаны с заправкой АКБ, а некоторые связаны с нарушением простейших правил эксплуатации. Вот о чем стоит знать автолюбителям:

• Категорически не советуется разбавлять электролит даже чистой водой – только дистиллятом. В отфильтрованной воде содержится небольшое количество солей и металлов, которые серьезно уменьшают срок службы аккумулятора. Дистиллят можно купить или в магазине автохимии с хорошей репутацией, или в аптеке;
• Чистка АКБ со слитым электролитом производилась ветошью или губкой. Допустимо использование мягкой тряпки, предварительно смоченной в нашатырном спирте или же растворе кальцинированной соды. В иных случаях внутри обязательно останется грязь;
• Запрещено использование в качестве электролита раствора из воды и технической серной кислоты. Она не проходит такой же тонкой очистки, как аккумуляторная кислота, и к использованию в батареях непригодна;
• Напряжение в бортовой сети авто не должно быть повышенным или пониженным. Это серьезно сказывается на сроке службы АКБ;
• Категорически запрещено использование в зимний период электролита низкой плотности или же чрезмерный долив дистиллята в старый электролит. Так владелец автомобиля может спровоцировать разрушение моноблока и вытекания раствора сразу после оттаивания;
• Нельзя использовать электролит слишком высокой плотности. Если не использовать сбалансированный раствор кислоты с водой, аккумулятор будет разрушаться изнутри;
• Крайне опасно использование слишком мощных пусковых устройств. Слишком высокий пусковой ток мгновенно разрушает аккумулятор – электролит в нем вскипает с образованием большого количества газов, которые не успевают выводиться из вентиляционных отверстий. Известно несколько случаев, когда АКБ натурально взрывались после использования мощных ПУ;
• В летний период автомобиль лучше не оставлять под открытым солнцем. Если находящийся под капотом аккумулятор перегреется, в нем начнут быстро изнашиваться электроды. Ресурс АКБ начнет катастрофически быстро сокращаться;
• Аккумулятор нельзя заряжать током большой величины. Под воздействием большого зарядного тока электролит перегревается. Также можно наблюдать разрушение сепаратора, коробление электродов, осыпание активной массы.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Проверять уровень электролита в рабочем растворе, помимо ареометра и мультиметра, можно и самодельным прибором.

Специальное устройство для измерения плотности (ареометр) представляет собой обычную стеклянную трубку, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра. В автомагазинах такой прибор продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Принцип действия прибора основан на законе Архимеда, а плотность электролита определяют по глубине погружения ареометра (объему жидкости, вытесненной им), и весу устройства.

Ареометр для измерения электролита

Прежде чем проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, надо учитывать следующие правила:

• батарея должна быть выставлена на ровной поверхности;
• температура аккумулятора должна составить около 20-25 градусов тепла;
• замер уровня плотности производится не в одной, а во всех банках;
• проверка рабочей величины осуществляется не раньше, чем через десять часов с последней поездки либо через три часа после подзарядки;
• аккумуляторную батарею необходимо предварительно зарядить.

Измерение ареометром

Подробнее о том, как для измерения уровня плотности пользоваться ареометром:

1. На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
2. В одну из банок концом вставляется ареометр, на другом его конце располагается груша, с ее помощью делается забор жидкости. Её в устройстве должно быть столько, чтобы его поплавок свободно болтался в емкости.
3. Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
4. Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.

Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:

1. Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
2. Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
3. Затем кабеля соединяются с клеммными выходами аккумулятора — черный контакт идет на отрицательную клемму, красная — на положительную. Если цвет проводов одинаковый, то следует проверить маркировку непосредственно на корпусе мультиметра. На контактах, где кабеля выходят из тестера, должны быть знаки «-» и «+».
4. Производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными. Если батарея заряжена полностью, то рабочий параметр составит 12,7 вольт, соответственно, зарядка устройства не потребуется. В случае, если полученный параметр составил в диапазоне от 12,1 до 12,4 В, то устройство разряжено наполовину, значит, его плотность не соответствует норме. В остальных случаях требуется детальная диагностика аккумулятора и его подзарядка или замена.

Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Принцип замера зимой или летом с помощью самодельного прибора аналогичный, и такой тестер можно соорудить самостоятельно с учетом следующих нюансов:

1. Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
2. В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
3. В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
4. Затем емкость опускается в воду. В месте, где вода будет по уровень, нужно отметить цифру 1, это связано с тем, что данная жидкость имеет плотность 1 г/см3. Затем производится градуировка величин для других растворов с более высокой плотностью.

Как разобрать необслуживаемый аккумулятор чтобы долить электролит

В современных АКБ, таких как VARTA, под декоративной наклейкой можно увидеть 6 пластинок, плотно утопленных в корпус. Если подковырнуть кружок шилом, можно под ним обнаружить пробку резиновую. Тогда появится возможность отобрать пробу электролита, провести замер плотности, откорректировать состав. Если нет пробки – в каждой банке колется отверстие тонким шилом, а вода запускается из шприца, каплями.

Но если обнаружено, что в банках на пластинах белесые полосы – это сульфатация. Чтобы очистить полости, убрать осадок внизу, потребуется вскрыть крышку распиливанием.

Посмотрите видео, как долить электролит в необслуживаемый аккумулятор.

Долить электролит в гелевый аккумулятор

Необслуживаемый гелевый аккумулятор представляет тот же свинцовый аккумулятор, но электролит загустили, он находится в виде геля. С годами вследствие электрохимических паразитных реакций получается водород, выходящий из резинового вентиляционного клапана. Гель обезвоживается и уже неплотно прилегает к пластинам. Емкость АКБ уменьшается.

Долить воду в банки аккумулятора просто. Нужно снять наклейку на корпусе, снять колпачки-клапаны и закапать в каждую банку по 1,2 мл воды. Вода должна впитаться в желеобразную массу. Нужно время. Через полчаса, если вода выше поверхности пластин батареи – извлеките ее фильтром или шприцом.

Чем заправить аккумулятор?

Прежде чем приступать к решению вопроса, что доливать в аккумулятор – воду или электролит, важно определиться, нужна ли дозаправка механизма вообще. С этой целью нужно внимательно осмотреть имеющийся у вас агрегат

Преимущественно корпус всех батарей изготовлен из прозрачного пластика, что позволяет визуально определить количество электролитического раствора внутри. На корпусе АКБ практически всегда имеются пометки, по которым можно определить, нужна доливка эмульсии или нет.

Если корпус изготовлен из непрозрачного материала, осуществить проверку уровня эмульсии можно следующим способом:

1. Открутите пробку аккумулятора. Предварительно тщательно очистите фронтальную поверхность агрегата, чтобы при его вскрытии в систему не попали частицы грязи.
2. Взять прозрачную трубку диаметром не более пяти миллиметров, опустить её до упора в проём.
3. Закрыть плотно пальцем наружный конец трубки и вытянуть из системы приспособление, не отпуская пальца.
4. Нормальными считаются критерии, когда высота жидкости в вытянутой трубке составляет примерно полтора сантиметра. При несоответствии параметров нужна доливка или извлечение лишней жидкости.

Если факт необходимости доливки установлен, дальше нужно определиться, что потребуется залить в АКБ. Помочь в этой ситуации сможет специальное приспособление под названием «ареометр», с помощью которого измеряется плотность раствора в батарее. На основании результатов проверки и устанавливается причина неисправности механизма, решается дилемма, что доливать в аккумулятор, воду, или всё-таки электролит. С помощью прибора измерьте плотность аккумуляторной жидкости: в норме она должна быть от 1,27 до 1,29 грамма на сантиметр кубический. Если плотность значительно меньше, тогда добавлять потребуется электролит. Плотность, превышающая показатель 1,29 единицы, говорит о том, что в батарею добавить необходимо воду.

Процедура добавки воды и электролита осуществляется по аналогичной схеме:

1. Если корпус прозрачный, осуществите добавку необходимой жидкости до уровня, отмеченного на самом АКБ с помощью груши или шприца. В ином случае добавляйте жидкость порционно, систематически проверяя её уровень с помощью прозрачной трубки по вышеописанному алгори src=»https://rating-avto.ru/wp-content/uploads/2018/02/kontrol-urovnja-zaliva.jpg» class=»aligncenter» width=»1000″ height=»563″
2. После добавки жидкости закрутите пробку и хорошо встряхните аккумулятор, чтобы раствор основательно размешался в системе. Проверьте ещё раз плотность. Если результат не соответствует норме, отберите часть эмульсии с помощью шприца и ещё раз осуществите доливку необходимой жидкости. Осуществите повторный контроль полученного раствора.
3. Когда показатели достигли нормальных параметров, оставьте агрегат постоять несколько часов, можно его на это время поставить на щадящую зарядку, чтобы жидкость максимально хорошо перемешалась, приобрела однородную консистенцию. После истечения указанного времени осуществите контрольную проверку плотности раствора в батарее. Нормальные показатели свидетельствуют о правильности выполненных процедур и о возможности дальнейшей эксплуатации АКБ.

При выполнении процедуры «воскрешения» аккумулятора помните, что некорректность выполненной работы сможет не только привести к полной неисправности агрегата, но и повлечь за собой проблемы с автомобильной электроникой. Очень тщательно проверяйте показания одометра – и у вас всё получится. При необходимости залива дистиллята ни в коем случае не заливайте обычную воду из-под крана – в ней имеется масса добавок, которые негативно отразятся на функционировании и эксплуатационном периоде батареи.