Сколько электролита должно быть в аккумуляторе?

Причины и последствия

Почему падает плотность электролита? Она понижается в результате испарения из секций батареи. Больше всего это происходит при закипании его при перезарядке. Постепенно испаряется электролит и вода естественным путем через дренажные отверстия. Есть такие в крышках банок АКБ, чтобы его не разорвало избытком газа или паров.

О необходимости доливать воду по уровню в обслуживаемых батареях знают многие владельцы машин. Но вот о том, что необходимо доливать и электролит, когда его концентрация низкая, знают далеко не все. Частично кислота выпаривается вместе с водой, частично разлагается, вступая в реакцию с веществом пластин АКБ.

Разумеется это происходит не быстро, поэтому проверять электролит ежедневно не имеет смысла. А вот ежемесячная проверка, для обслуживаемого аккумулятора будет не лишней.

Тем более что проверка дело быстрое и совсем не трудное. Для проверки нужно лишь снять АКБ. Открутить пробки и проверить ареометром все банки. После этого закрутить пробки обратно, и вернуть батарею на место. Займет не более 10 минут, даже если все делать не спеша.

Сухозаряженные аккумуляторы

Сухозаряженные аккумуляторные батареи – это те же самые обычные АКБ со свинцовыми пластинами, но отличаются отсутствием электролита. Сначала такие аккумуляторы заряжаются на заводе, затем электролит из них выливается. Подобный метод позволяет хранить накопитель электроэнергии без потери свойств на протяжении нескольких лет, при этом банки с пластинами надежно герметизируются – закрываются специальной упаковочной пленкой.

Перед эксплуатацией в аккумулятор заливается электролит, при этом обязательно проверяется плотность. При слабой концентрации раствора производится зарядка, и только после этого АКБ готова к работе

Если батарея изготовлена недавно (с момента производства прошло не более одного года), его можно и не заряжать, важно только заправить электролитом нужной плотности. Эксплуатировать пустую аккумуляторную батарею недопустимо, да и при всем желании не получится – разряженный и сухой аккумулятор не обладает какой-либо мощностью, он не сможет заставить стартер двигателя вращаться

Как выполнять замер плотности электролита

Если вы задаетесь вопросом, как правильно проверить плотность аккумулятора, то можем сказать, что такая работа не представляет особой сложности. Помните лишь о том, что банки внутри батареи не соединяются между собой, поэтому следует проверять плотность в каждой из емкостей. Переворачивать аккумулятор и смешивать между собой электролит для выравнивания плотности запрещается. Крышка и пробки аккумулятора должны быть чистыми и не иметь каких-либо загрязнений. Проверку плотности выполняют исключительно на заряженной батарее, в противном случае показатели такого измерения будут некорректными.

Перед тем как проверить плотность необслуживаемого аккумулятора его необходимо снять с машины и выдержать в течение нескольких часов при комнатной температуре. Оптимальным диапазоном температуры при измерении плотности является показатель 20-30 градусов.

Для измерения плотности потребуется использовать ареометр, который еще называют денсиметром. В продаже можно найти разнообразные ареометры, которые имеют схожую конструкцию, но при этом отличаются своей стоимостью. При выборе такого устройства для измерения его необходимо проверить на калибровочной жидкости, что позволит быть полностью уверенным в точности таких измерений.

Большинство ареометров имеют одинаковую конструкцию и обеспечивают необходимую точность показателей. И всё же приобретать самые дешевые китайские образцы не следует, так как их качество и точность измерений будет соответствовать стоимости.

Измерение плотности электролита при использовании ареометра не представляет сложности. Необходимо выполнить следующие:

• Наконечник ареометра протирается.

• Его опускают в колбу для измерения.

• Грушей набирают электролит и заполняют им колбу.

• Ожидают несколько минут, после чего проверяют показания.

• Сливают электролит обратно.

• Аналогичная работа проводится с каждой из банок в аккумуляторе.

Оптимальные показатели плотности электролита

При эксплуатации аккумулятора и замере плотности электролита следует помнить о том, что показатели могут колебаться в зависимости от климата в регионе.

• Для юга России оптимальный показатель плотности составляет 1,25.

• Для средней полосы — 1,27.

• Для севера — 1,29.

При изготовлении аккумуляторов в батарею заливают стандартный электролит, который замерзает при температурах ниже 60 градусов и имеет плотность порядка 1,26-1,27 грамм на сантиметр кубический.

Если проведённый замер показал повышенную плотность электролита, в аккумулятор необходимо долить дистиллированную воду. Приобрести такой дистиллят можно на автомобильных заправках или в специализированных магазинах. Использовать обычную воду из-под крана запрещается. Доливают дистиллят на глаз, после чего вновь проверяют плотность электролита.

Важно. Свинцовые пластины аккумулятора должны быть погружены в жидкость полностью

Исходя из этого и следует доливать дистиллят или же проводить дополнительную зарядку аккумулятора.

Изменение плотности электролита внутри аккумулятора происходит по естественным причинам. Однако если вы замечаете, что батарея быстро теряет заряд, а показатели плотности изменяются буквально спустя неделю после их выравнивания и доливки дистиллята, это свидетельствует о серьезных проблемах с аккумулятором, который в скором времени потребует замены.

Использование АКБ в неисправном состоянии

Если не учитывать, сколько электролита должно быть в аккумуляторе, и эксплуатировать его с низким уровнем жидкости, то АКБ быстро выходит из строя. При контроле требуемого уровня жидкости источник питания работает более трех лет.

Если эксплуатировать батарею при уровне жидкости менее 12 мм, то могут происходить следующие изменения:

1. Начинают страдать пластины. Отсутствие требуемого количества электролита, пластины начинают разрушаться и осыпаться.
2. Слишком большая концентрация примеси может привести к образованию мостика между несколькими пластинами. Эти мостики становятся причиной постоянных коротких замыканий.
3. Короткое замыкание разрушает внутреннюю конструкцию аккумулятора, повышает температуру жидкости и приводит к ее испарению.

Рекомендуем: Технология efb в аккумуляторных батареях

Часто встречается проблема с высоким содержанием электролита. Подобная смесь представлена сочетанием кислоты и воды. Кислота при высокой концентрации начинает разъедать пластины, что также становится причиной их разрушения. При кипении жидкость начинает попадать в отверстия, предназначенные для отвода газов, после чего затвердевает и снижает их пропускную способность.

Как скорректировать объём электролита

Уровень электролитной жидкости меняется в зависимости от условий и правил эксплуатации, температурного режима. Если её объём снизился, то его нужно нормализовать. Понять, что количество жидкости уменьшилось, можно, выполнив проверку уровня электролита в аккумуляторе.

Сколько доливать электролита

Количество жидкой среды в АКБ должно соответствовать норме. Нормальный уровень жидкости в батарее – это когда электроды полностью скрыты под её толщей и над ними ещё, как минимум, 10 мм. Другими словами, даже не зная, сколько электролита должно быть в аккумуляторе, можно просто залить его до уровня, соответствующего нормальному.

Например, мы знаем, сколько электролита должно находиться в аккумуляторе мощностью 55 А/ч. Это 2,5 литра. Такого объёма вполне достаточно, чтобы над пластинами его уровень составил не менее одного сантиметра, но и не более полутора.

Чем доливать электролит

Чем доливать электролит и какой уровень дистиллированной воды должен быть в аккумуляторе? Здесь всё будет зависеть от плотности оставшегося электролита. Если она высока, то доливаем до нормы дистиллированную воду. При низкой её величине добавки требует кислота.

Виды, состав и особенности

На данный момент различают три вида электролитов для аккумуляторов, для щелочных аккумуляторов — щелочной, а для кислотных — кислотный, но так же выделяют и корректирующий электролит, необходимый при обслуживании батарей.

Как определить кислотный аккумулятор или щелочной? Проще всего это сделать по маркировке корпуса и по материалу, из которого он сделан. Корпус кислотных АКБ всегда изготавливается из специального пластика, тогда как щелочные батареи могут быть сделаны из металла. Так же можно определить протестировав каплю электролита из аккумулятора: кислотный электролит вступит в реакцию с содой или мелом.

Кислотный

Представляет собой смесь серной кислоты, составляющей тридцать пять процентов всего состава, и дистиллированной воды, которая занимает оставшиеся шестьдесят пять.

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.

Это интересно: Как самостоятельно починить автомобильный аккумулятор

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

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.

Сухозаряженные аккумуляторные батареи

Суть сухозаряженных АКБ на 12в можно понять из названия. Они делаются на заводе так же, как и обычные аккумуляторы, но с единственным отличием – внутрь не заливается электролит.

Перед использованием придется произвести некоторые подготовительные мероприятия.

В частности, купить электролитическую жидкость в бутылках и залить в количестве, соответствующем емкости АКБ (см. таблицу выше). Далее нужно проверить уровень и плотность стандартным образом.

Итак, внутри АКБ находится электролит. Это токопроводящая жидкость, обеспечивающая работу аккумулятора. Автолюбителю требуется следить за ее уровнем и концентрацией. Если этого не делать, возможно появление проблем – вплоть до взрыва батареи.

Серная кислота в аккумуляторе

По сути то, что залито в аккумулятор — это разбавленная серная кислота. В основе работы любого свинцово-кислотного аккумулятора лежит химический процесс, высвобождающий электрический заряд. Молекулы серной кислоты расщепляют посредством электролитической диссоциации свинцовые электроды, создавая положительно и отрицательно заряженные ионы.

Собираясь на положительных и отрицательных электродах батареи, ионы создают на клеммах АКБ необходимый заряд. Со временем часть молекул связывается без возможности возобновить свою работу в банках, что снижает плотность электролита

Поэтому так важно следить за концентрацией аккумуляторной кислоты

Процесс носит название электролитической диссоциации. При нём ионы с положительным зарядом(катионы) — устремляются к плюсовому электроду. К отрицательному электроду направляются анионы — отрицательно заряженные ионы.

Окислителем выступает диоксид свинца, который в результате взаимодействия с молекулами кислоты восстанавливается, отдавая отрицательный заряд на электроды. Растворы серной кислоты слабо проводят электрический ток, однако хорошо справляется с ионным обменом.

При разрядке АКБ положительные ионы свинца устремляются через электролит с губчатого свинца – восстановителя. Здесь происходит превращение в двухвалентный свинец из четырехвалентного, таким образом, оставляя заряд 2 электронов с каждого иона.

На аноде — PbO2 + SO42− + 4H+ + 2e− -> PbSO4 + 2H2O — окисление свинца.

На катоде — Pb + SO42− − 2e− ->PbSO4

Во время зарядки идут обратные реакции — свинец движется в сторону пластин.

Оба электрода покрываются слоем сульфата, который образовывается из отрицательных кислотных остатков и положительных двухвалентных ионов свинца. Это называется сульфатацией, которая для пластин аккумулятора весьма опасна и грозит быстрым износом. Выделяемые газы в процессе восстановительно-окислительных реакций считаются побочным эффектом, однако они могут серьёзно повлиять на работоспособность всей батареи.

В процессе разрядки батареи к отрицательно заряженному электроду устремляются электроны, где они производят нейтрализацию ионов свинца. В зависимости от уровня заряда батареи плотность электролита может иметь разное значение.

Измерения делаются при комнатной температуре + 25 °С. Использование кислоты происходит в 1,6 раз больше положительными электродами. Поэтому рост объема электролита наблюдается при разрядке батареи и уменьшение – при зарядке.

Это интересно: Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора?

Рекомендации по эксплуатации

Соблюдение некоторых рекомендаций позволяет существенно продлить срок службы АКБ. Качественное изделие может прослужить в течение нескольких лет. Основные рекомендации по эксплуатации следующие:

1. Нельзя допускать, чтобы на корпус оказывалось механическое воздействие, которое снизит его герметизацию. Поэтому АКБ нужно надежно крепить на специальном посадочном месте под капотом, хранить в помещении.
2. Если аккумулятор будет полностью разряжен два раза, то его эксплуатационные качества уже не восстановить.
3. Нельзя допускать утечку тока.
4. Генератор не должен выдавать больше 14,4 В.
5. Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе проверяется один раз в год.

Аккумуляторы известных производителей, как правило, служат намного дольше, но при этом обходятся дороже. Если автомобиль долго не эксплуатируется, то рекомендуется отсоединить обе клеммы. Хранить ее рекомендуется при комнатной температуре, солнечные лучи не должны попадать на поверхность, так как это может привести к нагреву корпуса.

Как самостоятельно проверить плотность электролита и степень разряженности батареи?

Прежде чем измерить плотность электролита нужно провести проверку и подготовку аккумулятора, затем произвести замер с помощью:

1. Ареометра (денсиметра). Для этого на отключенном аккумуляторе откручиваются все банки, прибор погружается в жидкость, и делается забор небольшого количества электролита. Определение уровня плотности производится в соответствии с показаниями на шкале тестера.
2. Тестера (мультиметра). Прибор переводится в режим вольтметра, производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными.
3. Самодельным устройством. Способ аналогичен проверке ареометром, однако в данному случае в качестве резервуара используют стеклянную пробирку, в которую помещают какой-нибудь грузик (пшено, кусок свинца). Затем нужно будет самостоятельно произвести градуировку ареометра.

Важно знать

Если батарея необслуживаемая и на ней нет индикатора для проверки уровня и плотности, то для измерения ареометром потребуется высверлить отверстия в банках, которые после выполнения задачи необходимо запаять.

Видео: проверка плотности электролита в автомобильной батарее

Канал «videostar» в своем видео подробно рассказал о том, сколько должно быть электролита в банках аккумулятора и как проверять его плотность.

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Температура рабочего раствора при измерении величины плотности, °С	Поправка к показаниям ареометра, полученным в ходе проверки, г/см3
от -55 до -41	-0,05
от -40 до -26	-0,04
от -25 до -11	-0,03
от -10 до +4	-0,02
от +5 до +19	-0,01
от +20 до +30	0,00
от +31 до +45	+0,01
от +46 до +60	+0,02

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита

Температура воздуха	Степень заряженности аккумуляторной батареи
На 100% заряжена	Заряжена на 70%	Полностью разряжена
+25 градусов и выше	1,21 — 1,23	1,17 — 1,19	1,05 — 1,07
менее +25 градусов	1,27 — 1,29	1,23 — 1,25	1,11 — 1,13

Таблица: плотность электролита и степень заряженности АКБ при проверке мультиметром

Степень заряженности аккумулятора	Плотность рабочего раствора электролита, г/см3	Напряжение аккумуляторной батареи, В
100%	1,28	12,7
80%	1,245	12,5
60%	1,21	12,3
40%	1,175	12,1
20%	1,14	11,9
0%	1,1	11,7

Как скорректировать плотность электролита в аккумуляторе?

Полезно знать

Стабилизация плотности электролита производится с помощью добавления раствора рабочей жидкости и зарядки. Однако, чтобы поднять данный параметр, недостаточно просто долить дистиллированную воду в банки и тем самым увеличить или уменьшить плотность.

Таблица: корректировка плотности электролита

Плотность электролита в батарее, г/см3	Уровень плотности по стандарту, г/см3
1,24	1,25	1,26
Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	45	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Плотность электролита в батарее, г/см3	Уровень плотности по стандарту, г/см3
Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	65	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

Как самостоятельно приготовить электролит для аккумулятора

Если средства индивидуальной безопасности, измерительные приборы и материалы приготовлены, можно приступать к смешиванию компонентов. Готовую жидкость рекомендуется сразу залить в АКБ, в крайнем случае – отнести в гараж. Разумеется, первый вариант предпочтительнее, поскольку хранение батареи без электролита приводит к деградации и разрушению активной массы электродов.

Рассмотрим, как приготовить электролит для кислотно-свинцовых аккумуляторов

Помещение, в котором вы будете работать, должно быть вентилируемым, температура не должна превышать 25° С. Аккумуляторы, используемые в легковом транспорте – это 55–60-амперные батареи, в которые помещается до 3.7 литра электролита (при желании эту цифру можно уточнить на сайте производителя). Чтобы перестраховаться, изготавливаем жидкости на 300–400 мл больше требуемого. До начала приготовления раствора необходимо определиться с его плотностью. Выше мы указали допустимый диапазон, а конкретное значение зависит от климата региона, в котором вы проживаете. Если это юг, то значение должно быть близким к минимальному порогу, с продвижением на север начальная плотность должна расти.

Так, для Крайнего Севера, где зимой возможны 50-градусные морозы, плотность должна соответствовать значению 1.27 г/см3, причём после заливки и зарядки батареи она поднимется до 1.29 г/см3. В средних широтах делаем электролит плотностью 1.28 г/см3.

Как и плотность, пропорции состава электролита для аккумуляторов будут зависеть от региона. Так, для юга, чтобы получить плотность 1.24 г/см3, нам потребуется на 1 литр дистиллированной воды 330 мл серной кислоты.

Алгоритм приготовления раствора для свинцовых аккумуляторов в домашних условиях:

• наливаем в подготовленную ёмкость необходимое количество дистиллированной воды;
• тонкой струёй начинаем добавлять кислоту, одновременно помешивая жидкость стеклянной палочкой;
• после окончания процесса производим замер плотности и оставляем раствор на 12 часов для окончательного перемешивания компонентов. Измеряем плотность повторно, если имеется расхождение с расчётной величиной, добавляем соответствующий компонент;
• готовый электролит заливаем в банки АКБ, которую предварительно желательно промыть. Снова замеряем плотность и при необходимости производим корректировку, доливая воду или кислоту.

Окончательный замер производится на полностью заряженном аккумуляторе.

Процесс приготовления электролита на щелочной основе

Щелочной электролит может продаваться в виде готового раствора или в гранулах. Последние засыпаются в дистиллированную воду, и жидкость стеклянной палочкой размешивается до полного растворения щёлочи. В какой пропорции брать компоненты, обычно указывается на этикетке аккумулятора, наклеенной на его боковой грани.

Ситуация с плотностью щелочного электролита аналогична кислотному: чем ниже температура эксплуатации автомобиля, тем выше должна быть долевая часть более тяжёлой щёлочи. Так, при температуре до 20 градусов ниже нуля практикуется использование раствора плотностью 1.21 г/см3.. При его приготовлении необходимо добавить 20 г гранул на литр щёлочи.

Если предполагается использование АКБ при температурах до -40 градусов, плотность электролита нужно повысить до 1.28 г/см3.

Приведём распространённые рецепты приготовления щелочного электролита:

• для плотности в пределах 1.17–1.19 г/см3 необходимо взять на одну часть щёлочи четыре части дистиллированной воды;
• плотность 1.19–1.21 г/см3 достигается при пропорциях 1 часть щелочи к двум частям воды;
• плотность 1.27 г/см3, которая позволяет получить жидкость, не застывающую при очень низких температурах, достигается при смешивании воды и щёлочи в одинаковых пропорциях.

Чтобы правильно приготовить щелочной электролит, после смешивания его необходимо выдержать в течение 6–8 часов для полноценного перемешивания в закрытой крышкой ёмкости. Контакт с атмосферным воздухом нежелателен – он оказывает деградирующее воздействие на электролит. Незначительная часть щёлочи обычно не растворяется, выпадая в осадок. В аккумулятор следует заливать только прозрачную жидкость, без примесей, которые становятся причиной замыкания пластин и увеличения тока саморазряда.