Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Чем измеряется электролит в аккумулятореЗа исправность автомобильного аккумулятора в первую очередь отвечает электролит. Его плотность изменяется в широком диапазоне и зависит это от возможных неисправностей или климатической зоны эксплуатации. Для продолжительной работы АКБ необходимо контролировать плотность электролита в аккумуляторе. По полученным показаниям принимается решение о зарядке, корректировке плотности электролита.

Работа батареи

Автомобильный аккумулятор – это устройство для накопления электрической энергии, вырабатываемой генератором машины. Состоит он из:

  • пластикой емкости;
  • пластин из свинца или из свинца с кальциевыми добавками;
  • электролита;
  • контактов;
  • крышки.

Основных типов автомобильных аккумуляторных батарей три. Давно зарекомендовавшая себя классика — малосурьмянистый. Ему присущи саморазряд и выкипание дистиллированной воды из электролита. Но среди положительных качеств выделяется отсутствие реакции к глубокому разряду. Работоспособность восстанавливается обычной зарядкой.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Кальциевый тип батарей устойчив к перепадам бортовой сети, вибрациям, коррозии. На их работоспособность не влияет снижение уровня и плотности электролита. Но при сильном разряде начинается необратимая реакция — сульфитация пластин. Падение напряжения на контактах до 10,8 В грозит снижением емкости в два раза.

Гибридный тип (сурьмяно-кальциевый) считается золотой серединой. Он вобрал в себя все положительные качества от предшественников.

Электролит и его плотность

Чем измеряется электролит в аккумулятореЭлектролит — это слабый водный раствор серной кислоты. Когда происходит разряд, протекает химическая реакция, в результате чего образуются вода и сульфат свинца. Во время зарядки химическая реакция протекает в обратном направлении. Неполные процессы зарядки и разрядки приводят к изменению плотности кислотного раствора. Поэтому необходима проверка плотности электролита в аккумуляторе.

Концентрация раствора зависит от:

  • региона, в котором эксплуатируется автомобиль;
  • дефекта какой-либо ячейки (сульфитации);
  • обрыва цепи;
  • степени разряда АКБ.

Концентрация раствора наглядно отображается в таблице.

Климатическая зонаВремя годаЭлектролит, концентрация, г/см3
заливаемыйрабочий
Холодный I (-15°С…-30°С)летом1,241,26
зимой1,271,29
Холодный II (-30°С…-50°С)Весь год1,281,30
Умеренный (-8°С…-15°С)«1,241,26
Теплый (4°С…8°С)«1,221,24
Жаркий (4°С…15°С)1,201,22

Есть методика того, как замерить плотность электролита в аккумуляторе. Основана она на принципе измерения напряжения прибором. Результаты измерения заносятся в таблицу, из которой видно, каково состояние электролита.

Вольтаж на клеммахКонцентрация при комнатной температуре, г/см3Процент заряженности, %
12,71,28100
12,51,2475
12,31,2050
12,11,1625

Проверка концентрации

Многие владельцев автомобилей интересует, как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях. Особенно часто такой вопрос возникает перед зимним периодом. Для этого применяется специальный измеритель — ареометр. Состоит он из:

  • стеклянной трубки;
  • резинового наконечника;
  • резиновой груши;
  • измерителя со шкалой.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Инструкция описывает, как правильно пользоваться ареометром и как измерить плотность аккумулятора. Откручивается пробка над ячейкой. На стеклянную трубку с одной стороны одевается наконечник. Он нужен для забора электролита.

Затем в трубку помещается измеритель. Он выполнен в виде запаянной колбы с утяжелителем. В верхней части располагается шкала. На другой конец устанавливается груша.

Замер протекает в следующей последовательности:

  • Рукой сжимается груша.
  • Наконечник опускается в ячейку через окно пробки.
  • Рука отпускается и в трубку под действием разряжения втягивается жидкость.
  • После набора необходимого количества ареометр всплывает, а граница раствора указывает на концентрацию.
  • Электролит сливается обратно.
  • Переход к следующей банке.

Таким образом измеряются все ячейки. Работа не должна производиться без средств защиты: очки, резиновые перчатки.

Для стабильной работы пластины должны полностью скрываться под кислотным раствором. Как проверить уровень электролита в аккумуляторе — это следующая задача, встающая перед автолюбителем. Можно это проверить визуально: для этого откручивается пробка, а затем, подсвечивая себе фонариком, надо заглянуть вовнутрь. Уровень должен быть на 10-15 мм выше свинцовой пластины.

Или же можно воспользоваться стеклянной трубкой. Ее диаметр должен быть таким, чтобы с одной стороны ее можно зажать своим большим пальцем. Трубка помещается в банку до тех пор, пока не упрется в пластины. Сверху глушится пальцем и извлекается. Жидкость не вытечет, пока есть разряжение. Уровень проверять можно при помощи линейки.

Повышение плотности

Если в батарее плотность электролита не соответствует заводским параметрам, то его следует повысить. Достигается это несколькими способами.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Если плотность не упала до критических значений, то можно воспользоваться зарядным устройством. Зарядка проводится током, значение которого устанавливается равным 0,1 от емкости батареи. Продолжительность — 8 часов. Затем на два часа ток снижается на 50%.

Если зарядным устройством невозможно поднять концентрацию, в электролит добавляется его концентрированный раствор. Здесь придется высчитывать необходимое количество на объем. В качестве радикального метода используется полная замена раствора, но с обязательной промывкой внутренностей, чтобы не осталось никакого осадка.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе18.10.2018 Чем измеряется электролит в аккумуляторе76

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Аккумуляторные батареи (АКБ) нового образца практически не требуют какого-либо ухода или контроля, большинство из них необслуживаемые и одноразовые. Однако есть все же среди автолюбителей те, кто все же использует обслуживаемые аккумуляторы, которые имеют ряд преимуществ, однако требуют при этом больше внимания со стороны автомобилиста.

Читать также:  Шаблон для фрезера своими руками чертежи

В этой статье хочу рассказать вам о том, как проверить уровень электролита в АКБ в домашних условиях, не прибегая к какой-либо помощи со стороны.

Как я уже говорил, существуют обслуживаемые и необслуживаемые аккумуляторные батареи. С необслуживаемыми, думаю, все понятно, они не требуют контроля со стороны водителя, все что нужно это следить, чтобы АКБ был всегда заряжен и при необходимости заряжать его.

Что до обслуживаемых батарей, то им как раз следует уделять побольше внимания, например, необходимо следить за плотностью электролита, а также его уровнем в банках АКБ.

Как проверить уровень электролита?

Существует два метода проверки: по контрольным меткам и по индикаторам.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Первый метод предусматривает наличие на корпусе батареи специальных меток типа "min" и "max", которые расположены на контрольном окошке. Правильный уровень — это когда электролит находится посредине этих меток. Если жидкость ниже уровня, необходимо долить в банки дистиллированной воды. Утечка электролита происходит во время испарения, а также посредством вытекания через предохранительные клапаны. Такое чаще всего можно наблюдать при неправильной зарядке или в результате неисправности батареи.

Если АКБ не имеет "смотрового окошка", ориентироваться следует по шкале на корпусе или по самому корпусу, для удобства он, как правило, изготавливается из прозрачного пластика.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Второй способ проверки уровня электролита — по индикаторам. Нередко производители оснащают батареи специальными индикаторами, которые меняют свой цвет в зависимости от степени заряда и плотности электролита. Проверка уровня электролита по индикатору производится следующим образом. На корпусе находим индикатор, после чего, используя тряпку, производим очистку индикатора от пыли и грязи, после чего оцениваем цвет индикатора и производим оценку его состояния согласно шкале соответствия. Как правило зеленый цвет индикатора говорит о том, что с аккумулятором все в порядке, уровень электролита и заряд в норме. Белый цвет индикатора АКБ сообщает о слабом заряде и необходимости подключить зарядное устройство. Если же индикатор красного цвета, то это значит, что кислотность электролита повысилась, а уровень воды понизился.

Отмечу, что такой способ проверки, пожалуй, не отличается особой точностью, поэтому доверять ему следует лишь в том случае, когда аккумуляторная батарея необслуживаемая и проверить АКБ другими способами невозможно.

Как проверить уровень электролита на обслуживаемом аккумуляторе?

Проверка наличия и уровня жидкости в батарее производится двумя способами.

Первый способ — используя мерную трубку

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

При помощи такого нехитрого приспособления как мерная трубка можно проверить уровень электролита в обслуживаемом аккумуляторе. Трубка представляет собой простую полую трубку с прозрачными стенками, которые позволяют увидеть уровень жидкости. Замер выполняется следующим образом: устанавливаем батарею на ровной поверхности, затем удаляем всю пыль и грязь вокруг пробок, далее необходимо опустить в отверстие "банки" батареи трубку. Когда трубка упрется в свинцовые пластины, зажимаем пальцем верх трубки и достаем ее из "банки", не отпуская при этом палец. Если мерной трубки нет, можно использовать другую подходящую прозрачную трубку, пластиковую или стеклянную не имеет значения. Также, на мой взгляд, измерить уровень электролита позволит и обычная полоска бумаги, свернутая в несколько раз. Делаем из нее плотную полоску и устанавливаем в банку как мерный щуп.

Используя линейку, производим измерение. Нормальным считается уровень электролита, который на 1-1,5 см выше свинцовых пластин. Если жидкости меньше, ее необходимо восполнить, если же больше — наоборот, откачать излишек.

Способ второй — визуальное определение ("на глаз")

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

Данный способ удобен тем, что не требует вообще никаких приспособлений для проверки. Однако иногда форма горловин "банок" не позволит увидеть уровень электролита в аккумуляторе. Для удобства можно использовать фонарик или другой подходящий источник освещения. Ваша задача убедиться в том, что все пластины одинаково покрыты жидкостью и в случае если это не так — исправить это.

Чем измеряется электролит в аккумулятореПрактически 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

Чем измеряется электролит в аккумулятореДля 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.

Читать также:  Настольный фрезерно гравировальный станок с чпу

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

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.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

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.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

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

Чем измеряется электролит в аккумулятореВполне 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

Чем измеряется электролит в аккумулятореПониженная 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.
Читать также:  Почему степлер бьет по две скобы

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.

Чем измеряется электролит в аккумуляторе

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

Чем измеряется электролит в аккумулятореЕсли 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.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *