Почему падает плотность электролита в аккумуляторе

Плотность электролита определяется соотношением его составляющих:

  • серной кислоты;
  • воды.

При оптимальной концентрации H2SO4 плотность составляет 1,27 г/ см3 (при температуре +25 град.С). Если содержание кислоты повышается, растет и плотность. При понижении концентрации H2SO4 плотность, соответственно, уменьшается.

Во время разряда аккумулятора серная кислота участвует в электрохимических реакциях. Ее недостаток ведет к снижению основных характеристик АКБ – емкости и токоотдаче. Поэтому снижение плотности сигнализирует о том, что аккумулятор потенциально не надежен.

Это относится и к ситуации, когда концентрация кислоты уменьшена естественным для аккумулятора путем – если АКБ не заряжена полностью. При разряде батареи в результате электрохимических реакций из серной кислоты, свинца, диоксида свинца образуются вода и сульфат свинца. При заряде реакции текут в обратном порядке. Если бы все протекало строго симметрично, то сульфат и вода полностью превращались бы в свинец, его диоксид и H2SO4. В реальности такого равновесия достигнуть не получается. Например, в результате недозаряда происходят два нежелательных явления:

  1. Непрореагировавший сульфат свинца покрывает активную площадь пластин.
  2. Исходная концентрация кислоты в электролите не восстанавливается (плотность падает).

Статья в тему: Какая должна быть плотность в автомобильном аккумуляторе

Другая распространенная причина снижения концентрации H2SO4 – бесконтрольный долив дистиллированной воды при снижении уровня жидкости в элементе батареи. Стремление восполнить количество жидкости «на глаз», без замера ареометром, приводит к разбавлению жидкого реагента ниже нормы.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе
Как повысить плотность электролита в аккумуляторе
Измерение удельного веса денсиметром.

Также удельный вес электролита может оказаться вне установленных пределов, если его замерять при температуре, заметно отличающейся от +25 град.С. При повышении температуры плотность электролита падает, а при снижении – растет, хотя соотношение кислоты и воды остается прежним. Значения параметров при различных температурах указаны в таблице.

Температура окружающей среды, град.С-50+4+15+25+30+40+50
Напряжение полностью заряженного аккумулятора, В 12,58 12,6 12,606 12,634 12,65 12,655 12,657 12,663
Плотность электролита, г/см3 1,291 1,285 1,281 1,273 1,265 1,262 1,254 1,249

Большинство прочих проблем с жидким реагентом (последствия кипения, испарения воды из-за неплотно затянутых пробок и т.п.) ведут не к понижению, а к повышению удельного веса. Это тоже вредное явление, оно ускоряет коррозию пластин, снижая срок службы АКБ.

Низкая плотность электролита в аккумуляторе после зарядки, что делать?

Если при зарядке аккумулятора плотность электролита не поднимается до нормальных значений, то для того, чтобы восстановить прежнюю плотность батареи, придется добавить в нее свежий раствор электролита. Более концентрированный раствор поднимет плотность электролита, тем самым улучшив показатели в аккумуляторе. Ниже мы кратко опишем процесс увеличения низкой плотности электролита в аккумуляторе после зарядки.

В первую очередь измерьте показания плотности проблемных банок с помощью ареометра. Если после зарядки показания плотности равны или меньше 1,20, то это означает, что батарея нуждается в такой процедуре. В обслуживаемых аккумуляторах реализованы специальные отверстия, через которые можно долить электролит и тем самым поднять плотность раствора в аккумуляторе до нужного уровня, чаще всего это уровень равняется 1,28.

Все что от вас требуется, это откачать часть старого раствора с помощью клизмы-груши и добавить в него более концентрированный электролит, к примеру, плотностью 1,30. После этого нужно хорошенько перемешать раствор в аккумуляторе и снова измерить его плотность. В случае отклонений повторяем операцию до тех пор, пока плотность не поднимется до нужного уровня. Если же плотность поднялась слишком сильно, снова откачиваем часть электролита, но добавляем только воду.

Также из аккумулятора можно откачать сразу весь электролит, после чего залить заранее подготовленный раствор с нужной плотностью. Если вы решили заменить весь электролит, то для удобства, когда жидкость будет откачена, измерьте ее объем, чтобы залить в аккумулятор новый электролит в этом же количестве. Это можно провернуть с помощью мерного стаканчика или двух одинаковых емкостей. В заключение снова ставим аккумулятор на зарядку, после чего повторно замеряем плотность электролита, чтобы убедиться в работоспособности АКБ.

Домашние способы повышения плотности

Самое первое действие, которое надо предпринять, чтобы повысить плотность электролита – пополнить запас энергии до максимума. Это можно сделать любым зарядным устройством, предназначенным для 12-вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторов. Если содержание снизилось исключительно в результате разряда, этого будет достаточно для восстановления состояния электролита. Удостовериться в этом можно, измерив параметры жидкости ареометром.

При обнаружении низкой плотности жидкого реагента, вызванной любой причиной, надо начать с зарядки батареи. Контрольный замер выполняется на полностью заряженном аккумуляторе при температуре, близкой к комнатной. Для этого батарею надо выдержать в помещении, где будет производиться замер, не менее часа (а лучше больше) для выравнивания температуры электролита.

Если батарея полностью заряжена, а удельный вес электролита ниже нормы даже с учетом поправки на температуру, надо увеличить его плотность до номинальной путем добавления серной кислоты. Для этих целей служит корректирующий электролит, представляющий собой 45% раствор H2SO4 в воде. Его удельный вес составляет от 1,34 до 1,4 г/см3, что заведомо выше потребной плотности жидкого реагента аккумулятора для любых условий.

Надо забрать из банки некоторое количество жидкости и добавить соответствующее количество кислотного раствора. Ориентировочное количество забираемого и добавляемого раствора с удельным весом 1,4 г/см3 для получения заветной цифры 1,27 г/см3 приведено в таблице.

Исходный удельный вес жидкости, г/см3Объем удаляемой жидкости, млОбъем добавляемого кислотного раствора, мл
1,24 173 175
1,25 118 120
1,26 65 66

Эти цифры приведены для 1 литра электролита (1000 мл), их надо умножить на объем одного элемента в литрах. Для батареи емкостью 45 А*ч он составляет 0,5 л, емкостью 55 А*ч – 0,633 л.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе
Как повысить плотность электролита в аккумуляторе
Для доливки кислоты удобнее и безопаснее использовать воронку.

Эта операция проводится с каждым элементом, после чего батарея ставится на зарядку на 30 минут в стандартном режиме. Это нужно для выравнивания плотности по объему банки за счет конвекционных процессов. Далее АКБ должна постоять хотя бы полчаса, после чего надо замерить удельный вес жидкого реагента. Если в одной или нескольких банках попасть в пределы не удалось, операцию надо повторить. После чего надо провести полную зарядку батареи, а лучше – контрольно-тренировочный цикл. После чего снова выполнить замер параметров электролита. При необходимости корректировку придется повторить. Работа это долгая и кропотливая, но по-другому не получится.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышенная концентрация электролита становится причиной преждевременного выхода батареи из строя. Кислота разрушает металлические пластины. К воздействию составов на основе серной кислоты чувствительна даже сталь.

Низкая концентрация приводит к таким проблемам:

  1. Сульфатация. На пластинах появляется налет, состоящий из сульфата свинца. Аккумуляторная батарея становится неспособной принимать заряд.
  2. Повышение порога замерзания. Жидкость кристаллизуется уже при -5°С. Лед сдвигает и повреждает металлические детали. При деформации пластин и коротком замыкании емкостей батарею восстановить невозможно. При плотности 1,28 г/см³ электролит замерзнет только при -58°С.
  3. Проблемы при запуске двигателя. Наиболее выражен этот признак в зимний период.

Денсиметр и защитные перчатки с очками
Для проверки плотности электролита используют денсиметр (справа).

Какие факторы влияют на плотность

Прежде чем разбираться как поднять плотность в аккумуляторе, необходимо выявить, почему она может падать. Причины следующие:

  • разряд. Меньше заряд – ниже плотность серной кислоты. В ходе подзарядки параметр постепенно повышается. Когда аккумулятор давно в эксплуатации, часть его энергоемкости утрачивается, что сопровождается падением концентрации электролита;
  • срок службы АКБ подходит к концу, или были нарушены правила хранения (если оставить машину на зиму в условиях холода – это навредит батарее);
  • часть электролита выкипела из-за перезаряда. Когда зарядное устройство дает повышенное напряжение, жидкость переходит в состояние газа, и удаляется через вентиляционные отверстия на корпусе аккумулятора;
  • владелец машины часто добавляет воду, чтобы поддерживать уровень электролита. Делая так, надо обзавестись прибором для замера плотности, так как вместе с водой выкипает и кислота. Как итог – маленькая концентрация.

От значения плотности зависит, как эффективно источник питания будет держать заряд. По этой причине рекомендуется периодически замерять параметр, что поможет вовремя выявить проблему. Если ее игнорировать, свинцовые пластины испортятся раньше срока.

Когда показатель плотности низкий, машина просто не заведется. В таких случаях надо его увеличить, вернув тем самым работоспособность АКБ.

Читайте также:  Промывка двигателя при замене масла: на пользу или во вред? Промывка двигателя перед заменой масла: взвешиваем все за и против

Значение плотности электролита для АКБ
Значение плотности электролита для АКБ.

Как проверить плотность электролита

Процедура несложная, можно справиться самому. Проводить ее рекомендуется в условиях комнатной температуры. Прежде чем приступать, подготавливают следующее:

  • средства индивидуальной защиты (перчатки, очки). Электролит, если попадет на открытую кожу, способен вызвать ожог. Пары «химии» тоже опасны, поэтому работы проводят в хорошо проветриваемом помещении;
  • денсиметр. Это название прибора для замера плотности. Выглядит как стеклянная трубка с грушей, имеющая встроенный ареометр.

Как правильно замерять плотность:

  1. Извлекают источник питания из-под капота, снимают защитный кожух, если такой есть, выкручивают пробки.
  2. Сперва оценивают уровень электролита. В случае со свинцово-кислотными батареями, он должен на 1.5 см накрывать пластины.
  3. Полностью заряжают АКБ. После зарядки дают ей «отдохнуть» 5 – 6 часов, и после замеряют плотность. Если уровень в норме, погружают прибор в банки и выкачивают немного жидкости. Ареометр должен плавать свободно, не соприкасаясь со стенками.
  4. Смотрят на показатели и сравнивают с нормальными значениями (норма зависит от региона, так как везде разные климатические условия).

Таким способом получится проверить только обслуживаемую батарею. Если аккумулятор необслуживаемый, там есть индикатор, цвет которого указывает на уровень плотности электролита.

Индикатор плотности электролита
Индикатор плотности электролита.

Процедура обновления аккумулятора

Итак, приступаем непосредственно к повышению плотности электролита в нашем аккумуляторе. Аккумуляторная батарея состоит из шести емкостей, изолированных друг от друга, поэтому процедуру ее повышения надо производить с каждой последовательно. Не забываем надеть средства индивидуальной защиты. Затем последовательно открываем пробки всех банок. Рядом с рабочим аккумулятором ставим емкость для старого электролита.

Медицинской грушей из первой банки, желательно в мерный стакан, откачиваем отработанный электролит и сливаем в приготовленную емкость. Затем сначала в мерный стакан набираем такой же объем приготовленного электролита. В отверстие банки вставляем воронку и заливаем электролит повышенной плотности. Затем замеряем ее ареометром. Если она ниже нормативного показателя, то повторяем всю процедуру заново. То есть откачиваем получившуюся смесь и опять добавляем электролитическую жидкость. Если мы делаем эту процедуру летом, то надо будет вывести летнюю норму 1,25—1,27 г/см³. Для зимы ее надо будет поднять до 1,28—1,30 г/см³, в зависимости от климатических условий.

Некоторые нюансы, которые обязательно надо запомнить:

  • плотность электролита замеряется у полностью заряженной аккумуляторной батареи, потому что в этом случае показания ее не изменяются;
  • показания ареометра в каждой банке не должны отличаться более чем на 0,01 г/см³;
  • нельзя переворачивать аккумулятор, чтобы не получить короткого замыкания;
  • после замены электролитической жидкости надо произвести кратковременную зарядку аккумулятора для лучшего размешивания раствора.

Как обновить аккумулятор

Как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе

Повышение плотности 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:

  • 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 батаери (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

Как поднять 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.

Замена электролита в аккумуляторе
Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому заменить электролит в аккумуляторе. Из этой статьи вы узнаете об особенностях замены электролита в АКБ, а также ознакомитесь с базовыми требованиями касательно данной процедуры.

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.

Проверка плотности электролита

Определить плотность электролита можно в домашних условиях. Процедуру рекомендуется проводить при комнатной температуре.

Перед началом работы подготавливают такие инструменты:

  1. Защитные перчатки, костюм и очки. В состав наполнителя аккумулятора входит кислота. При попадании на кожу вещество вызывает химический ожог. Опасными являются и пары кислоты, поэтому работают только в хорошо проветриваемом помещении.
  2. Денсиметр. Прибор используется для измерения плотности. Имеет вид стеклянной трубки с грушей и встроенным ареометром.

Самостоятельно измерение плотности выполняют так:

Как измерить плотность электролита денсиметром
Для проверки плотности электролита конец денсиметра погружают в ёмкость аккумулятора.

  1. Аккумулятор вынимают из посадочного гнезда. Защитный кожух демонтируют, вывинчивают пробки.
  2. Проверяют уровень электролита. В свинцово-кальциевых батареях раствор должен на 1,5 см закрывать пластины.
  3. Батарею полностью заряжают. Проверку плотности начинают через 5-6 часов после завершения зарядки. При нормальном уровне электролита трубку денсиметра погружают в банки, выкачивая небольшое количество жидкого наполнителя.
  4. Оценивают показатели прибора. Ареометр должен свободно плавать в растворе. Соприкосновение прибора со стенками емкости не допускается. Показания оценивают с учетом температуры окружающей среды.
  5. Проверяют плотность электролита в остальных банках. Показания записывают и сравнивают с нормальной плотностью.
Читайте также:  Рекомендации по проверке и работе обгонной муфты генератора. Типичные неисправности обгонной муфты генератора

Такой способ проверки подходит только для разборной батареи, когда имеется доступ к электролиту. Необслуживаемый аккумулятор снабжен индикатором, цвет которого меняется в зависимости от плотности наполнителя.

Как поднять плотность в аккумуляторе зарядным устройством?

Если нет дефектов пластин или при малом выпадении кристаллов свинца можно попробовать простой, но действенный метод, подняв плотность в аккумуляторе зарядным устройством. Для этого следует полностью зарядить батарею малым током. После этого оставить на 10-12 часов отстояться и снова зарядить до полной зарядки аккумулятора. При этом напряжение следует выбрать около 14,6-14,8 В, а ток не более 1-2 Ампер. Однако этот метод подходит только в том случае, если нет явных признаков неполадки аккумулятора.

Еще одним важным условием является соблюдение определенного уровня жидкости. Дело в том, что в процессе эксплуатации в каждой секции АКБ должно быть определенное количество раствора. При повышенных температурах, которые возникают из-за нагрузок в процессе работы аккумулятора, вода может испаряться. Вследствие чего концентрация кислоты в электролите увеличивается. А это в свою очередь также ведет к сульфатации пластин, тем самым снижая емкость аккумулятора, сокращает его срок службы.

Постоянная нехватка нужного уровня электролита приводит к преждевременному старению и потере емкости аккумулятора, поэтому уровень жидкости нужно контролировать. Для глубокого смешивания раствора после доливки жидкости необходимо через некоторое время снова зарядить аккумулятор.

На фото – повышение плотности электролита зарядным устройством

Для зарядки можно применять реле времени, которое автоматически отключает зарядное устройство через заданное время. Подключив реле, следует настроить его на автоматическое отключение через 15 минут. Вслед за тем делаем перерыв 15 минут и снова включаем зарядное устройство. И так до полного набора емкости АКБ.

Смотрим полезное видео, как восстановить свинцовый аккумулятор зарядным устройством:

Сейчас появились интеллектуальные зарядки, которые в зависимости от уровня разряда сами выбирают напряжение и ток. Такие зарядки способствуют реактивации и восстановлению аккумулятора.

Помните, что проверять плотность электролита следует только на полностью заряженной батарее. А долив дистиллированной воды следует производить лишь через некоторое время после поездки. Дело в том, что повышенная температура электролита может также влиять на объем жидкости в аккумуляторе. Такую реакцию еще называют температурным расширением. Что позволит вам не ошибиться с уровнем электролита. Так как при переизбытке жидкости в батареи электролит может вытекать через отверстия в пробках, что приводит к повышенной утечке тока аккумулятора.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Еще одним способом восстановления работоспособности АКБ, подзарядка ее на слабом токе. Этот способ требует много времени, но, довольно эффективен, если не поднимается плотность электролита до нормального уровня. Суть способа такова, что аккумуляторную батарею можно самостоятельно, через подзарядное устройство, зарядить до полного. Когда заряд будет максимальным, жидкость начнет кипеть. Признаком полной подзарядки будет появление мелких пузырьков (происходит испарение дистиллированной воды в батарее). Избыток воды испарится, а кислота останется. Одновременно понизится и общий уровень электролита. Теперь можно долить новый необходимой плотности. После этого, следует замерить показания ареометром и если они недостаточны, то повторить всю процедуру, пока не будет достигнута норма не ниже 1,25 г/см3.

Если станет вопрос о покупке нового или восстановления имеющегося аккумулятора, то конечно дешевле выбрать второе, тем более, что работа не является сложной и прочитав внимательно статью, даже человек, который плохо разбирается в технике, без труда сможет выполнить работу по повышению плотности электролита и восстановления работоспособности АКБ, как минимум на пару сезонов. Это серьезная экономия бюджета, тем более, что качественный аккумулятор стоит немалых средств.

Какая плотность должна быть в автомобильном аккумуляторе

Наиболее часто упоминается значение 1.27 г/см3, однако этот показатель сильно зависит от температурных условий в конкретном регионе. Скажем, на севере РФ показания термометра в зимний период нередко опускаются до -35º С, и чтобы исключить замерзание воды, плотность электролита следует держать в диапазоне 1.30–1.35 г/см3.

Другими словами, плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом не должна быть одинаковой, хотя подавляющее большинство автовладельцев на это не обращают внимания.

Мы уже выяснили, что норма плотности электролита аккумулятора зимой должна быть выше.

Рассмотрим теперь, что происходит с электролитом летом.

В жару жидкость подвержена испарению. Поскольку вода существенно легче серной кислоты, испаряется преимущественно она, повышая плотность раствора. Естественно, этот процесс сопровождается понижением уровня электролита. Поэтому так важно регулярно его проверять и доливать дистиллированную воду, понижая концентрацию кислоты.

Приводим сводную таблицу рекомендуемой плотности электролита в аккумуляторе в зависимости от региона:

Регион Плотность, г/см3
Зима Лето
Юг России 1.25 1.25
Средняя полоса 1.27 1.27
Север 1.29 1.27
Крайний Север 1.31–1.35 1.27

Чем опасна высокая или низкая плотность

Высокая плотность электролита в аккумуляторе приводит к быстрому разрушению пластин. С течением времени пластины будут съедены кислотой, и аккумулятор выйдет из строя.

Низкая плотность электролита в аккумуляторе не дает батареи держать заряд так как значительно падает емкость. Также повышенная концентрация именно воды увеличивает вероятность того что зимой такая батарея просто заледенеет из-за кристаллизации при низких температурах.

Плотность и температура

Также плотность рекомендуется выбирать исходя из времени года и региона. Разброс в параметрах не сильный, но это поможет избежать многих проблем с обслуживанием аккумулятора.

Как откорректировать плотность раствора?

Оптимальное значение должно находиться в пределах 1,25–1,29 г/см3, при нормальных климатических условиях, температуре окружающей среды +25 градусов.

Если обнаруживается более низкий результат, значит, нужно повысить показатель. Иногда оказывается, что результат только одной из ячеек значительно ниже, чем норма. Это указывает на дефект – короткое замыкание, возникшее между пластинами. Превышение нормы подсказывает, что электролит кипел.

Желая повысить плотность аккумулятора автомобиля в домашних условиях, нужно соблюдать осторожность. Процесс простой – потребуется емкость, куда можно слить старую жидкость из накопителя, спринцовка, мерный стакан. Для восстановления лучше использовать готовый электролит. Желая сделать раствор самостоятельно, учитывают правило – кислота добавляется в воду, в противном случае состав закипит.

Основные этапы:

  1. Проводится снятие АКБ, защиты, откручивание крышечек банок.
  2. Далее, используя спринцовку, нужно поочередно из всех баночек изъять как можно больше жидкости. В этот момент важно измерить количество раствора.
  3. Чтобы восстановить должный уровень, добавляют корректирующий состав в соответствующем объеме. Накопитель немного покачивают, так, жидкость немного размешивается.
  4. Далее, аккумулятор отправляют на подзарядку. Это позволит составу полностью перемешаться. Ведь устройство нельзя сильно трясти, полностью переворачивать – это приводит к осыпанию пластин.
  5. Через 30 минут батарею отключают, контроль проводят по истечении 2 часов, чтобы не было погрешностей.
  6. Если требуемый уровень не восстановлен, процедура повторяется вновь.

Как откорректировать плотность раствора
Важно:

Погрешность между полученными результатами допускается не более 0,01 г/см3.

Поддержание оптимальной плотности электролита крайне важно для характеристик накопителя, от этого зависит и емкость аккумулятора автомобиля. Рост плотности приводит к увеличению емкости плюсовых электродов, при этом емкость минусовых снижается, особенно когда температура падает.

Также снижение температуры электролита может становиться причиной сокращения разрядной емкости из-за роста вязкости.

Оборудование

Чтобы поднять плотность электролита самостоятельно понадобятся следующие приборы и инструменты:

  1. Ареометр или денсиметр.
  2. Колба (для измерения и изъятия жидкости).
  3. Груша для откачивания (если используется ареометр).
  4. Ёмкость для смешивания кислоты.
  5. Аккумуляторная кислота.
  6. Дистиллированная вода (лучше покупать в аптеке).

АКБ автомобиля

АКБ автомобиля

Плотность раствора в холодный период

В холодное время года плотность наполнителя заряженного аккумулятора должна составлять 1,27 г/см³. Дополнительная корректировка в регионах с суровым климатом при смене сезона не проводится.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Таблица зависимости плотности электролита в аккумуляторе от температуры.

Как повысить плотность электролита в Pb аккумуляторе?

Итак, вы всё же решили поднять плотность раствора в аккумуляторной батарее. Как это сделать? Вам потребуется электролит (продаётся в автомобильных магазинах с плотностью 1,27─1,29 гр/см3), ёмкость для откачиваемого электролита, резиновая «груша», длинная гибкая трубка из материала стойкого к серной кислоте, пластиковая воронка (удобно заливать электролит обратно в банки), зарядное устройство.

Читайте также:  Характеристики и советы по эксплуатации АКПП Мазда СХ-5. Мазда сх 5 замена масла в акпп через сколько

Воронка и колба ареометра

Внимание! Электролит является едким веществом! При попадании на кожу и слизистые вызывает сильный химический ожог! Поэтому при работе обязательно используйте очки для защиты глаз, а также резиновые перчатки для защиты рук. Если будете разводить концентрированную кислоту, помните, что нужно наливать кислоту в воду, а не наоборот. При падании электролита на кожу или слизистые нужно обратиться в больницу.

Электролит и дистиллированная вода

Процесс выглядит примерно так.

  • Зарядили аккумулятор по максимуму.
  • Выбрали старый электролит. Именно так, выбрали, откачали и т. п. С помощью гибкой трубки из материала, стойкого к кислоте и обычной резиновой «груши». Не допускается переворачивать АКБ для слива. В этом случае осыпавшиеся частицы со дна могут замкнуть пластины. Или электроды деформируются, порвут сепаратор и будет замыкание. В случае замыкания банки аккумулятор можно смело идти сдавать в приёмку.
  • Затем заливаете покупной или самостоятельно приготовленный электролит с плотностью 1,27─1,29 гр/см3.
  • Даёте отстояться немного. При необходимости заряжаете.

Заливку электролита лучше делать через воронку

Это если нужна полная замена электролита, когда он испорчен. Если же нужно увеличить концентрацию, то можно частично отобрать электролит из банок. Я для этого использую колбу от старого ареометра. Поплавок давно разбился, а колбу я оставил и использую вместо «груши».

Пустая колба ареометра

Затем в банки заливаете такое же по объёму количество раствора более высокой концентрации. Можно использовать аккумуляторную кислоту (92─94%) плотностью 1,835 гр/см3. После этого можно поставить АКБ на зарядку для выравнивания концентрации. Не нужно трясти и бултыхать батарею для перемешивания. Иначе могут быть те же последствия, что и при переворачивании.
 

А нужно ли поднимать плотность?

Если коротко, то далеко не всех случаях требуется повышение плотности. Точнее не требуется её повышение неестественными способами. Чтобы пояснить мысль, нужно обратиться к процессам, происходящим в свинцово-кислотной электрохимической системе.

Аккумуляторная батарея состоит из наборов положительных и отрицательных электродов, погруженных в раствор серной кислоты. Чтобы исключить замыкание, электроды помещены в изолирующие конверт-сепараторы. Электрод состоит из решётки и обмазки.

Решётки изготавливаются по различным технологиям из разных сплавов и это тема отдельного разговора. А в качестве обмазки на отрицательных электродах присутствует порошкообразный свинец (Pb), а на положительных – паста диоксида свинца (PbO2). Последний имеет красно-коричневый цвет.

Бутылка с электролитом

В процессе разряда АКБ на электродах протекают следующие реакции при непосредственном участии электролита.

Положительный электрод (анод)

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

Отрицательный электрод (катод)

Pb + SO42- — 2e— => PbSO4

Общая реакция в электрохимической системе описывается уравнением

Pb + 2H2SO4 + PbO2 => 2PbSO4 + 2H2O

Как видите, в процессе разряда серная кислота из электролита взаимодействует как с диоксидом свинца на аноде и металлическим свинцом на катоде с образованием сульфата свинца (PbSO4) и воды (H2O). Ток течёт от анода к катоду. В результате реакции постепенно падает плотность электролита. Обычно нижний предел 1,1─1,15 гр/см3. К этому моменту поры обмазки забиваются сульфатом свинца и реакция сходит на нет. Напряжение на выводах к этому моменту падает до 12 вольт и ниже.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

При заряде указанные реакции идут в обратном направлении. То есть, сульфат свинца растворяется с расходом воды и образованием Pb, PbO2 и серной кислоты. Концентрация электролита растёт и плотность увеличивается.

К чему все это было сказано? Дело в том, что плотность электролита должна повышаться «естественным путём» в результате зарядки. Если к моменту окончания заряда плотность не достигла 1,27 гр/см3, то причина проблемы не электролит, а система в целом. Конечно, это условии, что зарядное устройство (ЗУ) работает исправно и плотность вы измеряете исправным ареометром.

Итак, в чём причина пониженной плотности к моменту окончания заряда? Это процесс сульфатации, подробнее о котором можно прочитать здесь. Постепенно в процессе эксплуатации часть PbSO4 не растворяется до конца во время зарядки и накапливается на активной массе электродов. Это значит (см. реакции выше), что процессы при зарядке прошли не до конца. Поскольку растворился не весь сульфат свинца, то восстановилась не вся серная кислота и осталось больше воды. Результат – концентрация электролита меньше, как и его плотность.

Зарядка АКБ

Отсюда вывод. Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно в первую очередь заниматься десульфатацией и максимально полной зарядкой АКБ. Если пониженная плотность вызвана сульфатацией, то не следует повышать её увеличением концентрации электролита. Это только усугубит ситуацию.

Даже если плотность ниже 1,27 гр/см3, все вещества остаются в электрохимической системе. Если вы искусственно увеличиваете плотность электролита, то равновесие нарушается и концентрация PbSO4 будет ещё больше. При разряде из электролита выделится сульфат свинца, который уже точно не растворится при заряде, поскольку теперь он в избытке. А плотность по окончании заряда снова будет ниже нормы. И так далее.

Открытые пробки в банки аккумулятора

Что делать? Никому не навязываю своё мнение, но, мне кажется замена электролита (или изменение его плотности «вручную») для увеличения плотности уместна в следующих случаях.

  • Перелили воды или она попала туда в результате ЧП. В результате этого снизилась плотность.
  • Нужно повысить плотность электролита для использования в холодном климате.

Я менял электролит в АКБ только один раз из-за непредвиденной ситуации. Заряжал его как-то даче рядом с домом под открытым небом. Зарядил, отключил, но пробки закрывать не стал, чтобы газы вышли он отстоялся немного. Занялся другими делами и забыл про него. Пошёл ливень и все залило с верхом. Пришлось выбирать оттуда старый и заливать новый покупной электролит с нормальной плотностью. Если же просто упала плотность в результате эксплуатации, это не повод увеличивать его концентрацию.

В малообслуживаемых аккумуляторах есть доступ к банкам

 

Меры предосторожности

Прежде, чем приступать к работе, необходимо изучить и строго запомнить технику безопасности – не стоит забывать, что электролит содержит в себе кислоту, которая опасна для здоровья и иногда, жизни человека.

Ряд требований, которые нужно выполнять в процессе замены:

  • Замеры рекомендуется проводить при +20оС;
  • При работе с электролитом необходимо использовать защитные очки, перчатки;
  • При разведении электролита самостоятельно необходимо разбавлять воду кислотой, а не наоборот (кислота добавляется в воду и никак иначе);
  • АКБ нельзя переворачивать;
  • Если в батарее придётся сверлить дыры, то прежде, чем запаивать их, необходимо проверить материал для запаивания на устойчивость к вредной среде;
  • Необходимо подсчитать сколько нужно добавить жидкости заранее, и не стоит забывать о том, что при зарядке плотность возрастёт;
  • Все манипуляции необходимо проводить в хорошо проветриваемых помещениях;
  • Все действия нужно выполнять с максимальной аккуратностью.

Красный АКБ

Красный АКБ

Подготовка к восстановлению батареи

На этапе подготовки выполняют такие действия:

  1. Зарядка батареи. Нельзя начинать восстановление при низком заряде. Добавление электролита способствует резкому повышению концентрации кислоты. Это приводит к разрушению металлических пластин, при котором батарею утилизируют.
  2. Нормализация температуры электролита. Показатель лежит в пределах +20…+25°С. Уровень электролита в каждой банке должен быть нормальным.
  3. Осмотр батареи. Корпус не должен иметь трещин и сколов, особенно возле выводов. Повреждению способствует раскачивание при попытке снять прикипевшую клемму.

Чем грозит изменение плотности электролита

На что влияет повышенная плотность раствора серной кислоты? Если такой дисбаланс имеет место на полностью заряженном АКБ, излишки кислоты будут разрушать свинцовые пластины. Этот процесс возможен уже при плотности порядка 1.35 г/см3.

Напротив, низкая плотность электролита в аккумуляторе приводит к сульфатации пластин. Этого следует опасаться, если показатель снижается до 1.21 г/см3 и менее.

Кроме того, большой дисбаланс в сторону воды существенно снижает температуру замерзания раствора. Так, при плотности 1.17 г/см3 вода замерзает уже при 5 градусах мороза. А лёд, как известно, имеет свойство расширяться и разрушать пластины и даже корпус батареи.