Состав электролита щелочного аккумулятора

Исходным материалом для
приготовления электролита для щелочных аккумуляторов являются:

  • вода дистиллированная, нормируемая по ГОСТ 6709-72

В случае крайней необходимости допускается применять любую питьевую отстоянную воду, кроме минеральной.

  • кали едкое КОН (ГОСТ 9285-69) сорт А или В;
  • лития, гидрат окиси технический Li(ОН)3 (ГОСТ 8595-75).

Наличие в растворе электролита едкого лития повышает срок службы аккумулятора в 3 раза и обеспечивает для никель-кадмиевых аккумуляторов 1000 циклов заряд-разряд.

Допускается использовать:

  • электролит калиево-литиевый щелочной жидкий ТУ № 6-18-84-70;
  • электролит калиево-литиевый твердый ТУ № 6-18-58-69.

Едкие щелочи должны быть герметически укупорены во избежание порчи из-за поглощения углекислого газа из воздуха:

  • твердые — в железных запаянных банках;
  • жидкие — в стеклянных бутылях, закрытых резиновыми пробками и дополнительно залитых парафином.

Употребление кусков едкой щелочи, окрашенных в бурый или желтый цвет, ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Приготовление электролита должно производиться в чистой железной, чугунной или пластмассовой посуде с плотно закрывающимися крышками.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ применение оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, керамической и стеклянной посуды, а также посуды, используемой для приготовления электролита кислотных аккумуляторов.

Рекомендуемые плотность и состав электролита в зависимости от температуры эксплуатации, а также соотношения компонентов для приготовления электролита необходимой плотности приведены в соответствующих таблицах инструкции по эксплуатации АКБ.

Приготовление электролита необходимо производить в следующей последовательности:

  • влить в сосуд необходимое количество воды;
  • с помощью чистых стальных щипцов опускать в воду небольшими порциями куски твердой щелочи или тонкой струйкой вливать жидкую щелочь;
  • для ускорения растворения щелочи раствор перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой;
  • откорректировать плотность электролита

При всех измерениях плотности электролита должна быть измерена и его температура. В случаях, когда она отличается от + 15°С, в результат измерения плотности необходимо внести поправку, имея ввиду, что повышение температуры на каждый 1°С вызывает уменьшение плотности электролита на 0,005 г/см
3.

  • посуду с электролитом прикрыть от доступа воздуха и дать ему остыть до температуры не более 300°С и отстояться в течение 3-6 часов до полного осветления;
  • осторожно слить осветленную часть электролита и использовать ее для заливки аккумуляторов.

При использовании для приготовления электролита калиево-литиевой щелочи плотностью 1,41 г/см
3, имеющей белый осадок не растворившегося лития едкого аккумуляторного, необходимо разбавлять щелочь водой до требуемой плотности, одновременно помешивая раствор электролита до растворения осадка.

Для хранения электролит разлить в стеклянные бутыли, которые закрыть резиновыми пробками и залить парафином. На бутыли укрепить бирки с указанием состава, плотности и даты приготовления электролита.

Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

  • Развитие отечественной энергетики
  • Принцип работы аквадистиллятора
  • Устройство для заряда аккумулятора
  • Автомобильное зарядное устройство Кедр
  • Участок для обслуживания аккумуляторных батарей

Для современных кислотных аккумуляторов основной средой, в которой происходят реакции, является электролит. От его количества, температуры, электрохимических характеристик в полной мере зависит работа всей батареи. Для каждого сезона состав электролита для аккумуляторов должен иметь определенную плотность. Это обеспечит длительность и правильность его эксплуатации.

В обслуживаемых батареях можно контролировать состав и плотность этой жидкости. Данную операцию выполняют с помощью определенного набора инструментов.

Характеристика состава

Основные компоненты, из которых состоит электролит, знакомы даже школьнику. Поэтому ответом на вопрос, какая кислота в аккумуляторе автомобиля, является «концентрированная серная кислота». Для обеспечения работы автомобильной АКБ ее разбавляют дистиллированной водой.

Максимальное значение плотности кислоты составляет 1,84 г/мл. Однако автомобилисты чаще пользуются разбавленной жидкостью, имеющей показатель 1,4 г/см3. В процессе разбавления серной кислоты выделяется много тепла.

Работа с электролитом

Нужно знать, что для аккумуляторных батарей применяются кислотные растворы, имеющие очень высокую степень очистки от нежелательных примесей.

Параметры, которым должна соответствовать кислота, даже описаны в государственных стандартах ГОСТ 667-73. Это обусловлено тем, что мусорные примеси существенно снижают срок службы электроприбора.

Основным критерием, по которому отличают между собой растворы, является плотность жидкости. Необходимо, чтобы этот параметр не выходил за пределы 1,07…1,3 г/мл. Такие результаты обеспечивают примерное содержание концентрата H2SO4 на уровне 27-40% в растворе.

Нужно знать, что в справочниках показания кислоты в растворе чаще всего указывается при 15С. При изменении окружающей температуры необходимо включать в расчет поправочный температурный коэффициент.

Работы по проверке электролита в батареи

Данную операцию нужно осуществлять хотя бы дважды в год: с началом наступления холодов и при установлении летней теплой погоды. Именно смена температуры должна стать определяющей в начале проведения проверки.

Проведение работ осуществляется при наличии такого вспомогательного набора:

  • ареометр – прибор, с помощью которого осуществляется проверка плотности жидкостей (его легко найти практически в любом автомагазине);
  • стеклянная трубка с внутренним диаметром 5-7 мм (в некоторых случаях ее заменит чистый лист бумаги).

Автомобильный ареометр

Приготовление электролита для аккумуляторов начинается с проверки текущего состояния жидкости во всех банках. Для этого можно применить простой алгоритм:

  • в обслуживаемых аккумуляторах выкручивают пробку из тестируемой банки;
  • неглубоко погружаем рабочую часть ареометра в емкость с электролитом;
  • при помощи резиновой груши на ареометре втягиваем небольшой объем жидкости так, чтобы поплавок перешел в поднятое состояние и плавал, не касаясь стенок сосуда;
  • на линии соприкосновения электролита и стержня будут реальные данные плотности;
  • записываем результат на листе бумаги.

Процедуру измерения проводим для каждой емкости отдельно.

Нужно знать, что значения плотности во всех банках должны быть максимально близкими между собой и обязаны различаться друг от друга более чем на 0,2-0,3 г/см3.

Недостаток плотности можно компенсировать более высоким уровнем заряда. Это обеспечит больший показатель плотности, а соответственно более низкую температуру замерзания жидкости.

Кроме плотности водитель во время эксплуатации автомобиля обязан поддерживать достаточный уровень жидкости в АКБ. Опускать его ниже, чем 10-15 мм над верхним уровнем пластин не рекомендуется.

Уровень жидкости в АКБ

Замеры уровня легко проводить с помощью стеклянной трубки на ровно установленном по горизонтали аккумуляторе. Для этого опускаем ее в выбранную банку так, чтобы нижний конец ее касался верхней части пластин. После этого закрываем плотно открытый конец трубки пальцем, для того чтобы не происходила утечка жидкости из полости трубочки. Замеряем получившийся уровень с помощью любой линейки.

При выявлении недостаточного количества жидкости необходимо в несколько заходов долить дистиллят в проблемную банку. Во время процедуры будет проходить небольшое выделение тепла либо вскипание.

Нужно знать, что ни в коем случае нельзя проводить долив в АКБ электролита для доведения жидкости до необходимого уровня. Этим действием можно испортить батарею.

Проверка электролита с помощью стеклянной трубки

Проверку уровня при отсутствии стеклянной трубки допускается проводить с помощью чистого бумажного листа, свернутого в небольшую трубу. Процедура будет такой же, однако следует учесть, что в этом случае намокание будет показывать немного больший уровень электролита за счет погрешности измерения.

Параметры электролита в разных температурных условиях

Для каждого сезона или климатических зон выдерживаются соответствующие параметры электролита по плотности.

Нужно знать, что для зимних условий и более холодных климатических зон плотность электролита должна быть более высокой, так как это обеспечит существенное снижение температуры замерзания данной жидкости.

В жарких климатических зонах и во время теплого температурного режима окружающей среды желательно поддерживать меньшую плотность электролита, так как она обеспечивает гораздо больший срок службы батареи.

Правильные параметры можно поддерживать благодаря специальной таблице, определяющей благоприятную плотность для времени года и климатических условий. В суровых условиях и при экстремальном снижении температуры рекомендуется заносить АКБ в теплое помещение. Там же можно проводить ее дозарядку и проверку электрохимических параметров.

Пробки в обслуживаемой АКБ

При низкой плотности на уровне 1,1 г/мл жидкость способна уже к появлению кристаллов льда даже при -6С. Поэтому даже для езды в мороз автомобилисты северных регионов применяют специальные термоконтейнеры, защищающие АКБ.

Подготовка электролита

В автомагазинах новые аккумуляторы предлагаются к продаже уже залитые необходимым количеством подготовленной жидкости. Однако, есть экземпляры, требующие заправки, сухозаряженные АКБ. Этот вариант будет более уместным для экстремальных климатических зон, требующих индивидуального подхода в приготовлении электролита. Для начинающих автомобилистов наиболее выгодным вариантом будет покупка уже подготовленной жидкости для конкретных климатических зон.

Если не удается подобрать готовый объем, то можно создать раствор под свои условия самостоятельно. Необходимые атрибуты:

  • емкость с дистиллированной водой, которую можно найти либо в аптеке, либо в автомагазине;
  • кислота H2SO4 (серная) с уровнем плотности 1,4 г/см3 (предпочтительный показатель) или 1,84 г/см3 (используется в крайнем случае);
  • тарированная емкость, с помощью которой получится отмерять необходимый объем жидкости для работы;
  • трубка или прут из химически нейтральных материалов (эбонит, стекло, керамика) для перемешивания раствора;
  • индивидуальные элементы защиты (очки, качественные резиновые перчатки, защитный фартук, пиджак с длинными рукавами).

При работе с химическими реагентами понадобится соблюдать некоторые правила:

  • запрещено вливать воду в кислоту, особенно резким движением, так как это приводит к разбрызгиванию и возникновению химических ожогов;
  • допускается долив кислоты в воду тонкой струей;
  • во время долива нужно проводить перемешивание с помощью трубочки или эбонитовой палочки.

После внесения необходимых доз проводится обязательный замер плотности с помощью ареометра.

Во время приготовления электролита, необходимо знать требуемое количество жидкости в АКБ. Объем в разных моделях варьируется в диапазоне 2,6…3,7 л. Для замены можно приготовить жидкость с запасом, а остатки утилизировать с помощью пищевой соды.

Существуют определенные пропорции для приготовления раствора заданной плотности. Вводными данными является пропорциональное количество кислоты и дистиллята.

Заправка электролита

Заливать подготовленную жидкость нужно очень аккуратно. Делается это с помощью стеклянной воронки либо из иного химически нейтрального материала. Подойдет и стеклянная кружка со специальным отогнутым носиком.

Операцию проводим до тех пор, пока жидкость не поднимется над пластинами в банках на 10-15 мм. Далее оставляем всю систему на 2-3 часа в покое. После этого времени плотность среды может немного упасть, что является допустимым явлением.

Зарядка АКБ

Заправленную АКБ необходимо зарядить до рабочего режима. Для этой операции используется ток, который в 10 раз меньше значения, указанного в качестве емкости на корпусе аккумулятора. Это значит, что для показания снаружи батареи 60 А*ч потребуется сила тока в 6 А. Зарядку надо продолжить в течение 4 часов. После этого снова вымеряется плотность и уровень жидкости. Электроприбор подготовлен к работе.

Возможные сложности в работе

Автомобильный аккумулятор в процессе эксплуатации может попадать в различные ситуации, например, в его корпусе электролит начнет замерзать и кристаллизоваться. Никаких горелок в этом случае использовать нельзя. Достаточно отключить его от электропроводки и занести в теплое помещение на 12-20 часов. Данная процедура обеспечит равномерное оттаивание всех холодных емкостей.

Если же водитель заметил трещины, возникшие от промерзания или по иным причинам, то такой аккумулятор не подлежит дальнейшей эксплуатации. Его необходимо отсоединить от клемм и сразу достать из подкапотного пространства.

При вздутии корпуса без его повреждения можно ставить на зарядку, отрегулировав зарядное устройство на подачу силы тока в 1 А на срок около 1 суток.

Замерзшая АКБ

При этом понадобится несколько раз проводить контроль плотности электролита. При заметном повышении плотности во время зарядки нужно знать, что АКБ сможет прослужить еще некоторое время.

Отдельные экземпляры АКБ при существенном разряде не набирают нужной емкости во время зарядки. Допускается полная замена электролита во всех емкостях. Предварительно банки вымывают дистиллированной водой перед заливкой подготовленного раствора. Затем оставляют батарею на пару часов для пропитки пластин, а после ставят на двое суток для зарядки током от пол-ампера до 1 ампера. Процедуру завершают после того, как плотность не меняется в течение 2 часов.

Заключение

Количество и качество электролита влияет на работу аккумулятора. Показания плотности в обслуживаемых батареях контролируются минимум дважды в год. Если уровень жидкости в банках падает, то необходимо доливать дистиллированную воду. При покупке АКБ с сухой зарядкой желательно также приобретать подготовленный раствор от известных производителей, использующих кислоту высокой очистки. Во время самостоятельного приготовления раствора нужно соблюдать все меры индивидуальной безопасности.

Своевременная диагностика и обслуживание деталей обеспечивает безупречную работу автомобиля и предотвращает серьезные неисправности. Внимательное отношение к автомобильному аккумулятору снизит риск поломки и предотвратит изменение его основных технических характеристик в течение долгого времени.

Данный состав в аккумуляторе находится в емкости со свинцовыми пластинами, при контакте этих элементов и происходит выработка тока.

Преимущества кислотного электролита:

  • Высокий уровень КПД
  • Слабая потеря заряда при бездействии
  • Выдача высокого стартового тока
  • Невысокая стоимость

Недостатки:

  • Чувствительность к перепадам температур
  • Неэкологичность
  • Необходимость регулярного контроля плотности состава

Следует отметить, что кислотный электролит используется в большинстве моделей аккумуляторных батарей для автомобилей, так как только он способен давать достаточное количество тока для запуска двигателя. При этом аккумуляторы, изготовленные с использованием данного раствора, делятся на две группы:

  • Обслуживаемые
  • Необслуживаемые

Первый вид обеспечивает легкий доступ к содержимому банок. В них можно замерять плотность электролита, при необходимости заливать дистиллированную воду и электролит, просто открутив крышки с банок.

В случае с необслуживаемыми моделями провести подобные действия также возможно, однако для этого нужно самостоятельно вскрыть устройство, провести нужные действия, а затем герметично их закрыть. В подобных случаях могут быть использованы дрель и сварочный аппарат.

Проводить замену электролита в необслуживаемых моделях стоит только в тех случаях, когда их гарантийный срок истек. Часто это производится исключительно для получения опыта проведения подобных операций.

Щелочной

Щелочной электролит состоит из гидроокиси калия, натрия, лития или всех этих составляющих в комплексе, разведенных в воде.

К достоинствам данного вида относятся:

  • Длительный период службы
  • Способность сохранять свойства при значительных перепадах температуры
  • Гораздо меньшее выделение вредных газов в атмосферу
  • Способность выдерживать встряски
  • Неприхотливость в обслуживании

Недостатки:

  • Меньшая величина электродвижущей силы по сравнению с кислотными
  • Отсутствие способности подачи стартового тока для запуска двигателя
  • Более высокая стоимость

Несмотря на долгий срок службы, неприхотливость и другие преимущества применение данного вида электролита в автомобильной промышленности ограничено. Виной тому неспособность выработки достаточного уровня стартового тока, необходимого для запуска двигателя. К минусам также относятся их внушительные габариты.

Однако устройства на щелочном электролите успешно применяются в обеспечении током тяговых и локомотивных составов.

Важно! Перед осуществлением замены следует убедиться, что аккумулятор именно щелочной. В противном случае АКБ можно полностью вывести из строя.

Корректирующий

Данный электролит является специальным составом с высоким содержанием активных веществ, используемый для повышения плотности электролита аккумулятора. Он предназначен для повышения концентрации активных веществ в батарее. 

В продаже можно встретить следующие виды корректирующего электролита:

  • Твердый калиево-литиевый
  • Жидкий калиево-литиевый с различной плотностью
  • Жидкий кислотный

Корректирующий электролит можно изготовить самостоятельно, имея под рукой необходимые для этого составы, однако зачастую его проще купить, так как стоимость его более чем доступна.

Как пользоваться корректирующим электролитом:

  • Удалить из банок немного электролита
  • Долить в них такое же количество корректирующей жидкости
  • Установить АКБ на заряд номинальным током для запуска процесса смешивания полученного состава на полчаса
  • Оставить батарею на остывание на пару часов
  • Произвести замер плотности и при необходимости отрегулировать его снова

При повторной коррекции количество заменяемого электролита следует уменьшить.

Как приготовить самостоятельно

Перед тем, как самостоятельно заменить электролит для аккумулятора, необходимо принять соответствующие меры безопасности и приготовить предметы индивидуальной защиты:

  • Перчатки
  • Фартук
  • Защитные очки
  • Раствор соды на случай попадания средства на кожу или предметы одежды
  • Уксус или лимонную кислоту – для нейтрализации щелочи

Проводить действия следует в хорошо проветриваемом помещении с температурой воздуха не выше +25 C°. Следует заранее знать, какой объем готового электролита потребуется для заполнения батарей. В среднем, в современных АКБ количество раствора составляет от 2,6 до 3,7 литра. Поэтому стоит сразу ориентироваться на максимальное количество. За основу можно взять 4 литра конечного раствора.

Для приготовления электролита необходимо заранее приготовить следующие предметы:

  • Посуду достаточной емкости, изготовленную из материала, устойчивого к воздействию кислоты и щелочи
  • Небольшую палочку для перемешивания электролита
  • Инструменты для проведения замеров плотности, температуры и уровня раствора
  • Для кислотного электролита – серную жидкость, для щелочного – щелочь в твердом или жидком виде, литий или силикагель

Важно! Все используемые материалы должны быть химически нейтральными для исключения возникновения ненужных реакций при их соприкосновении. В качестве емкости вполне подойдут обычные стеклянные банки.

Процесс приготовления щелочного электролита

Ингредиенты для приготовления данного состава могут быть как в жидком виде, так и в твердом. Если с первым все понятно, то перед тем как залить, щелочной электролит из твердого вещества потребуется развести в дистиллированной воде.

Требуемая плотность указывается на сайте производителя аккумулятора, также информацию можно найти в прилагаемой инструкции по эксплуатации. Твердый электролит берется пропорционально нужному количеству окончательного жидкого раствора и составляет:

  • 1/5 – для получения раствора плотностью 1,17-1,19 г/м³
  • 1/3 – для раствора плотностью 1,19-1,21 г/м³
  • 1/2 — для раствора плотностью 1,25-1,27 г/м³

Процесс приготовления состоит из следующих шагов:

  • Налить в посуду дистиллированную воду
  • Добавить нужное количество щелочи
  • Перемешать раствор
  • Плотно закрыть крышкой
  • Настаивать в течение 6 часов

После того, как процесс настаивания будет завершен, необходимо слить светлый раствор. Если часть состава выпадает в осадок, нужно его регулярно перемешивать. При заливке нужно следить, чтобы он остался на дне, не попав в аккумулятор, в противном случае это грозит выходом АКБ из строя.

Приготовление раствора для свинцовых аккумуляторов

Перед тем, как разбавить кислотный электролит, необходимо определить нужные пропорции. Они зависят от климатических условий, в которых планируется эксплуатация устройства.

Для получения электролита плотностью 1,28 г/м³, что приемлемо для средних климатических условий, потребуется в один литр дистиллированной воды влить 0,36 л серной кислоты. Для жарких регионов количество серной кислоты уменьшается до 0,33 л на то же количество воды.

Как разводить аккумуляторную кислоту:

  • Налить в подготовленную емкость дистиллированную воду
  • Аккуратно тонкой струйкой влить в нее кислоту
  • Измерить плотность полученного раствора
  • Оставить раствор настаиваться на 12 часов

Важно! Нельзя вливать воду в кислоту! Правильно — вливать кислоту в воду. Не следует торопиться, вливая кислоту, давайте возможность ей постепенно раствориться в воде.

Инструкция по замене

Замена электролита производится в следующих случаях:

  • Электролит в банках изменил цвет, стал мутным. Причиной тому может быть использование не дистиллированной воды для добавки, а обычно. Она может содержать примеси, вступающие в химическую реакцию с электролитом и образовывая твердые соединения, выпадающие в осадок
  • После зарядки аккумулятора невозможно добиться нужной плотности
  • Электролит вытек по неосторожности
  • Новый аккумулятор быстро разряжается. Причиной тому может быть замерзание раствора

Замена электролита, независимо от того, является он щелочным или кислотным, производится в несколько шагов:

  • Демонтаж аккумулятора из транспортного средства
  • Очистка АКБ от загрязнений
  • Выкачивание имеющейся жидкости с помощью груши или шприца
  • Промывка банок дистиллированной водой
  • Заливка электролита с помощью груши или аналогичных приспособлений

Уровень заливки определяется метками внутри банок. Если они отсутствуют, нужно руководствоваться правилом – электролит должен быть на уровне выше пластин на 5-7 миллиметров. При этом от его уровня до крышек банок должно оставаться не менее двух сантиметров.

Очень важно при сливе электролита не наклонять его в сторону и тем более не переворачивать. На дне сосудов могут оказаться твердые частицы, которые застрянут в пластинах, полностью выведя их из строя. Допускается легкое покачивание воды из стороны в сторону при промывании, такие же действия можно производить после заливки электролита в аккумулятор.

После этого АКБ устанавливается на зарядку, после чего следует проверить получившуюся плотность. Замеры должны производиться не арене, чем через пару часов после снятия устройства с зарядки, так как существует риск получить завышенные показания. Если плотность недостаточно высокая или, напротив, имеет излишние значения, ее следует отрегулировать добавлением кислоты, щелочи или дистиллированной воды.

Полезное видео

Видео инструкция о замене электролита

Заключение

Независимо от типа электролита, используемого в эксплуатируемой АКБ, можно самостоятельно произвести его полную замену, проверку плотности и других показателей. Однако стоит помнить о технике безопасности, так как электролит – опасный химический состав, способный значительно повредить кожные покровы и глаза.

tinyton.ru
Состав электролита щелочного аккумулятора
Состав электролита щелочного аккумулятора

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: