Плотность электролита в аккумуляторе — какая плотность должна быть и как проверить

Устройство аккумулятора

Перед тем как рассказывать непосредственно о том, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, поговорим об устройстве стандартных автомобильных батарей. Такая АКБ состоит из:

• Корпуса, состоящего из шести банок.
• Плюсовых и минусовых свинцовых пластин, расположенных внутри каждой банки.
• Плюсовой и минусовой шины, которые соединяют каждый герметичный отсек.
• Последовательного соединения, что позволяет получать на выходе необходимую мощность заряда.

Своей способностью отдавать и накапливать электрический заряд аккумулятор обязан именно электрохимическим показателям электролита. Такой электролит залит в каждую из герметичных банок и имеет определенные показатели плотности. В процессе эксплуатации машины показатель плотности может изменяться, поэтому автовладельцу необходимо знать, как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях и при необходимости увеличить или уменьшить этот показатель.

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.

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.

Доливка жидкости

Многие «светлые головы» горячо советуют в случае сильной разрядки батареи доливать в неё серную кислоту, что является недопустимым. Кислота не сразу смешается с оставшейся жидкостью, и для этого надо заряжать АКБ. Тем временем агрессивная жидкость будет интенсивно разъедать пластины, «съедая» заодно и активную массу — порошок, нанесённый на них.

Если же долить электролит, то последствия не будут такими плачевными, но такая жидкость также плохо повлияет на состояние аккумулятора.

Доливать рекомендуется только воду. Исключения представляют те случаи, когда нужно менять весь электролит, поскольку имеющийся в батарее уже не подлежит зарядке из-за крайне низкой плотности.

Если плотность чересчур велика, нужно откачать ареометром жидкость, а потом долить дистиллированную воду. Далее производить зарядку малым током, не забывая о периодическом контроле плотности электролита.

Если электролит подлежит замене, нужно приготовить новый. Для правильного приготовления в стеклянную или кислотостойкую пластиковую ёмкость вначале наливается дистиллированная вода, а потом, тонкой струёй, кислота.

Добавляя кислоту малыми порциями, нужно часто проверять плотность электролита, доведя её до нужной величины, в зависимости от региона проживания и сезона.

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.

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.

Как правильно обслуживать аккумулятор

Беспроблемность эксплуатации такой АКБ автомобиля зависит от своевременности и правильности обслуживания батареи. Такие работы включают:

• Визуальный осмотр.
• Анализ уровня электролита.
• Проверка плотности батареи.
• Измерение уровня напряжения.
• Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.

Такую проверку аккумулятора необходимо выполнять дважды в год — весной и осенью. Это и позволит обеспечить качественную работу батареи как летом, так и в мороз зимой. Обслуживание и правильный уход за аккумулятором не представляет особой сложности. Если плотность электролита выше нормы, необходимо доливать дистиллированную воду. Если же отмечается низкая плотность, то следует просто зарядить аккумулятор.

Как замерить

В первую очередь, надо полностью зарядить аккумулятор. Дальнейшая процедура должна проводиться при температуре +22..+28 градусов, поэтому батарею надо выдержать в комнате с такими условиями хотя бы час. На практике идеальные кондиции бывают не всегда, поэтому во многих случаях придется брать поправку на температуру – с ее ростом плотность снижается (при неизменной концентрации), а с падением – увеличивается. Поправку можно взять из таблицы.

Температура жидкого реагента, град.С. Поправка к показаниям прибора, г/куб.см.

-25..-11	+0,03
-10..+4	+0,02
+5..+19	+0,01
+20..+30	0
+31..+45	-0,01
+45 и выше	-0,02

Так, если при замере в условиях температуры минус 15 градусов ареометр показал 1,25 г/куб.см, это означает, что к показаниям прибора надо прибавить 0,03 при нормальных условиях плотность составит 1,28 г/куб.см.

Для замера плотности используется специальный прибор – ареометр. Подойдет любой, позволяющий измерить плотность более 1 г/куб.см, но лучше применять специальный для автомобильного электролита. Его пределы измерения оставляют обычно 1,1..1,3 г/куб.см (с приемлемой для точного считывания шкалой), что закрывает практически все случаи, с которыми можно столкнуться на практике. Бытовой спиртометр не подойдет – большинство таких приборов рассчитаны на измерение плотности ниже 1 г/куб.см.

Современные ареометры совмещены с грушей для отбора проб (такой прибор еще называют денсиметром). Если ее нет, понадобится дополнительно резиновая груша и стакан из химически инертного материала. Сначала надо втянуть их банки достаточное количество электролита.

Если прибор комбинированный, можно сразу считать по шкале измеряемое значение. Если обычный – вылить из груши электролит в стакан и в нем произвести замер. Считывание показаний происходит по отметке, соответствующей уровню жидкости. Потом надо вернуть электролит обратно в банку аккумулятора.

Измерять плотность жидкого реагента надо в каждом элементе аккумуляторной батареи отдельно.

Что такое плотность электролита

Серная кислота и вода могут смешиваться в любых пропорциях. Понятие плотность электролита введено для того, чтобы показать, какое количество чистой кислоты содержится в единице объем электролита.

Смешивая кислоту с водой, получают промежуточные значения. Чем больше воды содержит раствор, тем меньшее значение плотности он имеет, поскольку концентрированная кислота гораздо тяжелее:

• дистиллированная вода – 1.00 г/см3;
• концентрированная серная кислота – 1.84 г/см3.

Какую плотность имеет электролит в аккумуляторах

Плотность электролита в аккумуляторе имеет определенные значения, которые существенны для нормального протекания химических реакций в процессе работы. В зимний период и летом концентрация кислоты должна иметь разные значения. Особенно это касается регионов с большими колебаниями температуры. Несоответствие плотности оптимальным значениям может привести к отрицательным последствиям:

Низкая плотность:

• снижение КПД батареи из-за повышения внутреннего сопротивления;
• снижение емкости, так как свинец пластин не полностью вступает в реакцию из-за недостатка кислоты;
• вероятность замерзания при низких отрицательных температурах;

Высокая плотность:

• Сульфатация пластин из-за образования крупных труднорастворимых кристаллов сульфида свинца;
• Осыпание пластин.

Важно! Плотность электролита в АКБ не является постоянной величиной. Это связано с тем, что во время разряда кислота из раствора реагирует с материалом пластин и ее концентрация падает. Во время зарядки происходит обратная реакция. Разность плотностей заряженного и разряженного аккумулятора составляет примерно 0.15 – 0.16 г/см3.

Таким образом, зная параметры электролита в полностью заряженном аккумуляторе, можно определить степень разрядки, не пользуясь измерительными приборами, а определив состояние электролита при помощи ареометра.

Измерения производят с учетом температуры, так как наблюдается сильная зависимость. Рекомендуемые значения относятся к измерениям при температуре от +20 до +30°С В других случаях поправки к измерениям должны иметь такие значения:

• от +31 до +45°С + 0.01 гр/см3;
• от +20 до +30°С + 0.00 гр/см3;
• от +5 до +19°С — 0.01 гр/см3;
• от +4 до -10°С — 0.02 гр/см3;
• от -11 до -25° -03 гр/см3;
• от -26 до -40° -04 гр/см3.

Как и зачем измеряют плотность электролита?

Многие автовладельцы попросту не знает для чего следует измерять плотность электролита в аккумуляторе. Как известно, электролит состоит на 35% из серной кислоты и на 65% из дистиллята. Такое соотношение позволяет с легкостью накапливать заряд, при этом не причиняется какой-либо вред свинцовым пластинам. В процессе эксплуатации показатели плотности электролита могут изменяться, что объясняется испарением дистиллированной воды и химическими реакциями при работе АКБ. В результате повышается содержание серной кислоты, что в свою очередь ухудшает заряд и может нанести вред свинцовым пластинам, вплоть до полного прихода в негодность аккумулятора.

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.

Следующим шагом будет подготовка необходимых приборов, инструментов и базовых компонентов для создания раствора:

• ареометр;
• стакан (мерный);
• емкость для слива;
• резиновая груша;
• дистиллированная вода;
• аккумуляторный электролит;

Перед тем, как приступить к работе, обратите внимание, что выполнение операций с кислотой предполагает соблюдение техники безопасности. Для защиты кожи и глаз желательно использовать резиновые перчатки и защитные очки.Также в случаях, когда раствор электролита разводится самостоятельно, запрещено добавлять воду в кислоту! Необходимо заливать сначала воду, после чего в нее аккуратно и осторожно доливается кислота! Это позволит избежать травм и химических ожогов.

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.

Если нет возможности заменить АКБ, при этом в наличии необслуживаемый тип батареи (то есть работы производятся с необслуживаемым аккумулятором), тогда для получения доступа к банкам потребуется просверлить в корпусе отверстия при помощи дрели. Также нужно приготовить паяльник для дальнейшей запайки банок. Пластик, который будет использоваться для запайки, должен быть стойким к воздействию кислоты.

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:

• Долив производится в каждую отдельную банку. Для этого грушей из банки выкачивается как можно больше старого электролита.
• Затем электролит сливается в мерный стакан, что позволяет измерить его количество.
• Далее в банку заливается свежий электролит, причем нужно влить только ½ от того объема, который был ранее откачан.
• Далее аккумулятор нужно покачать из стороны в сторону, не допуская сильных наклонов и переворачивания. Такие действия позволят смешаться оставшейся жидкости в АКБ со свежей.
• Теперь можно замерить плотность. В случае, когда значение не достигает нужного показателя, можно долить еще половину от того объема, который был ранее откачан.
• Такие действия повторяются до того момента, пока не будет достигнут нужный показатель плотности.
• После того, как плотность пришла в норму, нужно долить дистиллированной воды по уровню, после чего перейти к работе с другой банкой.

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.

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.

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:

1. Во-первых, откачайте большое количество жидкости резиновой грушей.
2. Плотно закрыть отверстия пробок на банках АКБ.
3. Далее нужно последовательно просверлить 3,5 миллиметровые зазоры в дне каждой из банок (поставив аккумулятор набок).
4. Прежде чем просверливать новое отверстие, необходимо извлечь электролит полностью.
5. Делаем полную промывку АКБ дистиллированной водой.
6. Затем запаиваем высверленные отверстия кислотно-щелочной пластмассой.

Проведя данную процедуру можно смело заливать правильно приготовленный электролит.

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.

1. Для замены электролита грушей нужно полностью удалить жидкость из банок.
2. Далее потребуется закрыть контрольные вентиляционные пробки на секциях.
3. После этого аккумулятор ставится на бок или подпирается.
4. Затем в дне каждой секции поочередно просверливается небольшое отверстие (диаметр 3-5 мм).
5. Через указанные отверстия в заранее подготовленную емкость сливается оставшийся в корпусе батареи электролит.
6. Затем пробки откручиваются, банки тщательно промываются дистиллированной водой.
7. Следующим шагом будет запаивание проделанных отверстий пластмассой, устойчивой к воздействию кислоты.
8. Далее можно заливать в АКБ свежий электролит, повторяя описанные выше действия для регулировки плотности раствора.

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.

Если после всех проделанных работ плотность жидкости все равно быстро падает или не поднимается после зарядки до нужных значений, тогда стоит задуматься о замене батареи.

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.

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 судороги.

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.

Как вам статья?