На что влияет плотность электролита
Плотность электролита в аккумуляторе: какая должна быть (таблица плотности), как проверить
Безотказная работа аккумулятора зависит от многих факторов. Это напряжение бортовой сети, режим эксплуатации автомобиля и окружающая среда. Но дело ещё и в самой батарее – напряжении на клеммах и плотности электролита. Если вы хотите контролировать состояние своего аккумулятора, то нужно научиться основам его обслуживания. Умение и правильная регулировка плотности электролита – залог стабильной и длительной работы аккумулятора.
Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе
Добраться до электролита, измерить плотность и отрегулировать показатель можно только в обслуживаемых аккумуляторах. Они изготавливаются по технологии WET или иначе мокрых банок. Представляют собой пластиковый корпус, поделенный на 6 отсеков (банок). В отсеках находятся пакеты пластин, залитые электролитом. Каждая банка это отдельный маленький аккумулятор напряжением 2,1 вольт, соединённые последовательно. Поэтому на крайних контактах в сумме получается 12,5 – 12,6 В. Сверху отсеки закрыты крышкой с пробками. Через эти пробки можно контролировать состояние электролита. Внешне всё выглядит как пластиковая коробка с ручкой, пробками и двумя контактами плюс и минус.
Залитые свинцово – кислотные батареи до сих пор остаются самыми распространёнными АКБ (аккумуляторными батареями). Их используют в легковых и гольф автомобилях, газонокосилках и другой садовой технике, грузовиках и на водном транспорте. Имеют две отличительные особенности – низкую цену и необходимость обслуживания. В составе электролита никаких секретов нет, это водный раствор обыкновенной серной кислоты H2SO4.
Оптимальная плотность очень важна для стабильной и долговечной работы аккумулятора. Она зависит от уровня заряда и температуры окружающей среды при измерении. Достоверные данные можно получить только на полностью заряженной батарее с температурой электролита 25 °С.
Немаловажным фактором являются условия эксплуатации. Для жаркого и холодного климата используют батареи с различной плотностью. В условия Крайнего Севера при сильных морозах она должна быть 1,3 и снижаться до 1,23 в жарком климате при высокой температуре. Это связано с поведением электролита при различных температурах. На морозе он должен не замерзнуть и не закипеть в жару. Для эксплуатации в средних климатических условиях допускается плотность 1,27 полностью заряженной АКБ. На разряженной показатель снижается до 1,11 и ниже.
Как проверить плотность электролита аккумулятора
Обслуживаемые АКБ требуют повышенного внимания. Они склонны к выкипанию и разбрызгиванию электролита. Плотность в банках может разнонаправленно меняться. Поэтому замеры необходимо проводить через каждые 15 – 20 тыс. км пробега или весной и осенью.
Для измерения необходим ареометр, очки, резиновые или силиконовые перчатки и старая одежда. Электролит очень агрессивен. В зависимости от чувствительности, при попадании на кожу его можно не почувствовать. А вот глаза и слизистые оболочки нужно беречь. Попадание на одежду на первый взгляд незаметно. Но даже небольшие капли проявят себя. После стирки обнаружатся большие и маленькие дырки на любимых джинсах, рубашке или куртке.
Ареометр – единственный прибор для измерения плотности электролита. Состоит из стеклянной колбы с помещенным внутрь денсиметром. Сверху находится резиновая груша. Денсиметр, это запаянная стеклянная трубка с металлическими шариками в нижней части и утончённым верхом. В утонченной части расположена шкала.
Для измерения нужно открутить пробки. Нажать на грушу и поместить в заливное отверстие кончик ареометра. Отпустить грушу и набрать электролит до всплывания денсиметра. Он не должен касаться донышка и стенок колбы. Ареометр нужно держать в вертикальном положении. Денсиметр будет плавать, на плотность укажет шкала на уровне электролита. Предварительный замер укажет на состояние аккумулятора. Обычно крайние банки разряжены сильнее и плотность в них меньше средних. После замера надо проверить уровень электролита, если необходимо долить дистиллированную воду.
Состояние батареи можно оценить только полностью зарядив её. Заряжаем АКБ и даём отдохнуть пару часов. Зарядка сопровождается кипением и повышением температуры электролита. Для достоверного замера газы должны выйти, температура упасть. После остывания можно проводить измерение. В зависимости от этих результатов можно сделать выводы о состоянии АКБ.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Состояние можно оценить сопоставив плотность и напряжение аккумулятора, это делают руководствуясь данными таблицы:
Плотность электролита, г/см 3
Напряжение без нагрузки, В
Напряжение под нагрузкой 100 А, В
Не всегда возможно создать идеальные условия для зарядки и измерения плотности электролита. В большинстве случаев применяют поправки. Для этого пользуются таблицей приведения полученных измерений.
Температура электролита от и до, °С
Температурная поправка, г/см 3
На что влияет плотность электролита в аккумуляторе
Отрицательно влияют на аккумулятор колебания плотности в обе стороны.
При повышенной бурный химический процесс ведет к выкипанию воды и разрушению пластин. Необходимо постоянно доливать дистиллированную воду. Срок эксплуатации АКБ резко снижается.
Соблюсти баланс помогает утвердившаяся практика использования электролита различной плотности в зависимости от климата:
Как следствие, ненормированная плотность приводит к преждевременной сдаче аккумулятора в утиль.
Как поднять плотность электролита
В первом случае каких либо действий не требуется.
Во втором случае потребуется специфическая зарядка. На поверхности свинцовых пластин уже хорошо потрудившихся аккумуляторов откладывается сульфат свинца. В таком состоянии батарею невозможно зарядить полностью. Её необходимо разрядить и провести зарядку импульсным устройством автоматически переключив его на Десульфатацию.
Обычным устройством это сделать труднее и процесс длится дольше. Для этого на 2 часа установить ток зарядки в 1/10 от ёмкости АКБ. Например для аккумулятора 65 Ач, ток зарядки выставить 6,5 А. После этого снизить ток до 2 А и заряжать 8 – 12 часов. Дать отстояться батарее до комнатной температуры измерить плотность. Если не пришла в норму, опять разрядить и провести ступенчатую зарядку.
Десульфатация обычно проводится в два – три цикла. Отрицательный результат говорит о том, что с АКБ придётся расстаться. Можно ещё попробовать полностью слить электролит, промыть дистиллированной водой и залить новый. Но этого обычно хватает ненадолго.
В третьем случае, когда плотность в банках разница более чем на 0,1 надо попробовать провести десульфатацию. Не помогло – откорректировать. Для этого приобрести корректирующий электролит плотностью 1,33 – 1,4 и дистиллированную воду. В банках с ненормальной плотностью откачать по 20 мл электролита. Для повышения добавить корректирующий, для снижения дистиллят. Зарядить 30 минут, дать отстояться ещё полчаса и замерить. Скорее всего к успеху приведут несколько корректировок.
Усилия ни к чему не приведут, а аккумулятор окажется непригоден при буром цвете электролита. В этом случае можно не предпринимать никаких действий.
Не сильно изношенным аккумуляторам десульфатация и корректировка значительно продлевает жизнь. Если усилия не увенчались успехом, то с батарей нужно расстаться немедленно и без сожаления. Иначе непредвиденный отказ станет неприятным сюрпризом.
Срок службы АКБ при условии соблюдения элементарных правил до пяти лет. В автомобиле нужно контролировать напряжение, не допускать чрезмерного и нулевого заряда батареи. Периодически заряжать и следить за плотностью электролита. При таком отношении аккумулятор служит долго и безотказно.
Проверка плотности аккумулятора, норма плотности
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.
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
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:
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:
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:
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.
Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе: повышение плотности и плотность после зарядки АКБ
В процессе эксплуатации транспортных средств водители часто сталкиваются с ситуацией, когда стартер автомобиля не крутится от аккумулятора, частота вращения коленвала от стартера недостаточна для запуска двигателя и т.д. Другими словами, АКБ сильно разряжена.
Не менее распространенной ситуацией является то, что полностью заряженная от зарядного устройства батарея быстро разряжается, при этом повторной зарядкой (даже с учетом соблюдения всех правил и рекомендаций касательно того, как нужно заряжать аккумулятор) устранить проблему все равно не удается.
Получается, именно низкая плотность электролита в аккумуляторе после зарядки не позволяет АКБ сохранить накопленную энергию, также заряд не восстанавливается от автомобильного генератора после установки батареи на автомобиль.
Если это произошло, тогда элемент требует обслуживания, которое предполагает выравнивание плотности электролита в аккумуляторе или его полную замену. Отметим, что в ряде случаев для восстановления работоспособности АКБ бывает достаточно того, чтобы плотность электролита в банках аккумулятора была приведена в норму.
В этой статье мы рассмотрим, почему происходит снижение плотности, как и в чем измеряется плотность электролита в аккумуляторе. Также мы поговорим о том, что делать водителю, если во время замеров была обнаружена малая плотность электролита в аккумуляторе.
Упала плотность электролита в аккумуляторе: причина и последствия
Как правило, снижение плотности происходит в результате испарения водно-кислотного раствора в секциях АКБ. В этом случае речь идет о закипании электролита в банках, которое возникает при перезарядке батареи. Также вода постепенно выпаривается из аккумулятора и по естественным причинам, при этом процесс протекает медленно, позволяя батарее долгое время сохранять рабочее состояние.
С учетом вышесказанного становится понятно, для чего нужны обслуживаемые АКБ. Доступ к банкам позволяет контролировать уровень электролита. Зачастую этот уровень поддерживается в заданных пределах посредством долива дистиллированной воды. С этим процессом хорошо знакомы многие авто владельцы.
Однако далеко не все понимают, что одним доливом воды проблему удается решить далеко не во всех случаях, так как параллельно требуется проверка плотности полученного раствора. Дело в том, что вместе с водой частично испаряется и сам электролит. По этой причине доливать нужно не только воду, но и электролитический раствор.
После в обязательном порядке производится измерение плотности электролита в аккумуляторе ареометром. Нужно учитывать, что правильная плотность электролита в аккумуляторе позволит не только эффективно накапливать и удерживать заряд, но и убережет батарею от замерзания с наступлением холодов.
Вполне очевидно, что летняя или зимняя плотность электролита в аккумуляторе является относительным понятием. Необходимо постоянно поддерживать рекомендуемый показатель плотности независимо от сезона. Также плотность для регионов с холодным климатом можно несколько повысить, при этом оставляя значение в рамках допустимых показателей, то есть без превышения.
Еще важно понимать, что минимальная плотность электролита в аккумуляторе может не доставлять проблем в теплое время года, однако с наступлением холодов батарея выходит из строя даже при нормальном уровне раствора в банках. Также отметим, что электролит в АКБ может почернеть или помутнеть. В этом случае помогает его замена, в процессе которой также регулируется плотность.
Как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе
Как видно, необходимость повысить плотность аккумулятора может возникнуть по разным причинам. Прежде всего, нужно разобраться, какой плотности электролит залить в аккумулятор в том или ином случае. Обратите внимание, в продаже представлены растворы, плотность которых изначально несколько завышена.
Это значит, что в процессе корректировки для уменьшения плотности может понадобиться дистиллированная вода. При этом нужно учитывать, что не допускается залив обычной проточной воды, технической воды и т.д. Итак, идем далее. Чтобы определить, какая плотность необходима, рекомендуем ознакомиться с таблицей плотности электролита (см. выше).
Следующим шагом будет подготовка необходимых приборов, инструментов и базовых компонентов для создания раствора:
Если производится полная замена электролита или необходимо слить жидкость, запрещено переворачивать или сильно наклонять аккумулятор. Дело в том, что подобные действия могут привести к осыпанию свинцовых пластин, после чего происходит короткое замыкание и батарея выходит из строя.
Что касается замеров плотности, необходимо производить измерения тогда, когда температура наружного воздуха будет находиться на отметке около 20 градусов по Цельсию. Получается, если на улице холодно, аккумулятор нужно сначала занести в отапливаемое помещение и дать ему возможность прогреться.
Также важно помнить, что плотность аккумулятора падает с разрядом и повышается после зарядки. По этой причине для получения наиболее достоверных показателей перед замерами нужно полностью зарядить АКБ.
Для слива старого электролита или сбора его излишков нужно заранее подготовить емкость. Лучше всего для таких целей подходят стеклянные банки или бутылки. Также нужно будет позаботиться и о дальнейшей утилизации. Запрещается выливать электролит в канализацию, сливать на землю или в водоемы!
Кислотный раствор нужно сначала нейтрализовать щелочью. Если у вас нет определенных навыков, тогда необходимо заранее проконсультироваться со специалистами, изучить вопрос на профильных форумах, обратиться с подобным вопросом на пункты приема старых АКБ и т.д.
После того, как все нюансы были учтены, можно перейти к обслуживанию батареи. Далее мы рассмотрим процесс на примере кислотного аккумулятора. Отметим, что если АКБ щелочного типа, тогда некоторые показатели будут отличаться от тех, которые приведены ниже.
Как повысить плотность электролита
Итак, плотность измеряется в граммах на сантиметр кубический, то есть г/см3. Замеры плотности нужно производить в каждой банке АКБ. Плотность раствора должна быть от 1.25 до 1.29.
Разброс показателей по секциям батареи не должен быть выше отметки 0.01. В случаях, когда показатель упал около 1.20, тогда поднять плотность в банках можно путем долива электролита, который имеет плотность 1.27.
Для реализации задачи понадобится выполнить следующие действия:
Если плотность в аккумуляторе снижена до 1.18, тогда нужно доливать не электролит, а аккумуляторную кислоту. Плотность такой кислоты намного выше. В случаях, когда сразу поднять плотность не удалось, процесс повторяется до тех пор, пока не удается получить нужное значение.
Когда работа со всеми секциями АКБ закончена, батарею можно поставить на зарядку. После зарядки аккумулятора плотность электролита снова промеряется, при необходимости показатель корректируется при помощи дистиллированной воды или электролита.
Советы и рекомендации
В ряде случаев можно столкнуться с ситуацией, когда плотность электролита изначально очень низкая, при этом после долива не удается ее повысить. Также электролит серый, черный, мутный или рыжий в одной банке или сразу во всех секциях. Это говорит о необходимости полной замены жидкости.
Напоследок добавим, что в некоторых случаях подобные операции позволяют восстановить работоспособность аккумулятора на достаточно большой срок, однако это происходит не всегда. Определенные химические процессы в аккумуляторной батарее, а также постепенное осыпание пластин приводит к тому, что даже после полной замены электролита аккумулятор может не держать заряд.
Также водитель может заметить, что в процессе эксплуатации АКБ свежий раствор снова чернеет, становится мутным, выкипает (с учетом того, что батарея правильно заряжается от ЗУ, а также на автомобиле исправен генератор и реле-регулятор), тогда такой аккумулятор потребуется заменить.
Правильная зарядка автомобильного аккумулятора зарядным устройством. Проверка перед зарядкой, каким током заряжать аккумулятор. Как зарядить АКБ без ЗУ.
Замена электролита в автомобильном аккмуляторе: почему и когда нужна процедура. Как правильно слить из АКБ и поменять электролит самому. Зарядка батареи.
Когда нужно заряжать необслуживаемый автомобильный аккумулятор. Как заряжать необслуживаемую АКБ зарядным устройством: сила тока, время зарядки. Советы.
Условия правильного хранения автомобильного аккумулятора. Снятие, осмотр и подготовка батареи. Как сохранить аккумулятор без регулярной подзарядки.
Как быстро завести двигатель при разряженной АКБ. Особенности и преимущества использования автономного пускозарядного устройства. Советы при выборе бустера.
Назначение, конструкция и принцип действия автомобильного свинцово-кислотного аккумулятора.