Повышение плотности электролита в аккумуляторе: Как поднять плотность в аккумуляторе

Содержание

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе своими руками

Аккумуляторная батарея в автомобиле – вещь, которая полежит замене в любом случае через некоторое время. Иногда причина в посыпавшихся пластинах, но чаще всего падает плотность электролита. С необслуживаемыми аккумуляторами ситуация ясна, их можно только выбросить. А вот там, где есть доступ к банкам, за продление жизни батареи еще можно побороться. Разберемся, как именно это сделать.

Почему падает плотность электролита

Основная рабочая жидкость в большинстве аккумуляторов для автомобилей – серная кислота. Точнее, ее раствор примерно в 35%. Без этой жидкости вся батарея – просто набор пластика и свинца, кислота же служит катализатором электрохимического процесса. Полости для нее называются банками, а именно для того, чтобы отслеживать уровень раствора, в обслуживаемых аккумуляторах сделаны закручивающиеся пробки. Это не только преимущество, но и слабая точка одновременно: через оставшиеся щели выкипает электролит. В необслуживаемых аналогах вероятность такого намного меньше.

Плотность электролита как раз является показателем заряженности АКБ. Чем она выше, тем выше уровень заряда в батарее. Но часто бывает так, что при выкипании электролита водители просто доливают в батарею дистиллированную воду и продолжают ездить дальше. Сколько в полученном растворе осталось кислоты – никто не определит. И после нескольких операций подобного толка номинальная плотность электролита падает до уровня, когда зарядить его уже не получится.

Как проверить плотность электролита

Для того, чтобы узнать уровень заряда в аккумуляторе, достаточно воспользоваться мультиметром. У полностью заряженного аккумулятора напряжение примерно 14,5 Вольт, может, немного выше. Исходя из этого, после зарядки можно перемерить уровень тока на клеммах. Если после стандартного времени заряда (скажем, в 8 часов) напряжение не больше 13,5 Вольт, то есть меньше половины, то можно смело говорить о том, что и плотность электролита примерно в 2 раза ниже требуемой.

Но этот метод очень неточный и ориентироваться в первую очередь на него не стоит. Куда эффективнее себя покажет ареометр, который измеряет заряд как раз по плотности. Он состоит из спринцовки, колбы и шкалы с пробкой. Набирается электролит, по тому, насколько сильно погружается шкала, определяется плотность.

  • Важно! Не забываем о том, что основа электролита – серная кислота, и даже в таком растворе она все еще обладает очень сильными разъедающими свойствами. Потому не забываем об аккуратности, защите для рук, лица и не проводим проверку над тонкими проводами и металлом. Если упадет капля – останется след на всем.

В норме минимально приемлемое значение плотности электролита – около 1,25…1,3 г/см3. Промерять нужно каждую банку, разброс значения должен быть не больше 0,1. Меньшая плотность в любой банке будет означать потерю емкости всей АКБ.

Заливка свежего электролита

Он продается во многих автомобильных магазинах и стоит не очень дорого. Если плотность упала не сильно ниже минимального значения, то электролит можно просто долить, добавив свежего к тому, что имеется в банке, до нужного уровня. Помните, что не нужно заливать банку под самые края, примерно 10% стоит оставить свободными. Из каждой банки сливается электролит отдельно, затем к нему добавляется свежий раствор в количестве, достаточном для заполнения банки. И так каждый раз.

Если значение плотности упало до 1,18 г/см3, такой способ не подойдет – нужный уровень не достигнуть. Для того, чтобы реанимировать такой аккумулятор, нужна кислота с плотностью выше, чем у электролита. Где ее взять? Увы, в свободной продаже в автомагазинах ее обычно нет, но на заводах ее найти можно. Процедура такая же, как и в первом случае, и после заливки каждую банку нужно проверять на плотность отдельно, пока не будет достигнуто оптимальное значение.

Если же плотность электролита упала значительно ниже этого значения, его можно только полностью заменить. Возможно, придется купить две банки раствора, одной можно и не обойтись. Электролит спринцовкой выбирается полностью, на его место заливается свежий в полном объеме. Мелкие остатки старого электролита нежелательны, но все же с ними можно смириться. После заливки нового электролита в любом количестве аккумулятор  считается полностью разряженным и его нужно перезарядить в полной мере.

Повыше плотности при помощи зарядки

Еще один способ повысить плотность раствора серной кислоты – испарение воды. Аккумулятор ставится на зарядку слабым током, но на длительное время, не меньше суток. За это время электролит закипит, из него выделятся пузырьки воды и будут испаряться. Вместо испарившейся жидкости восстанавливаем ее уровень свежим электролитом. Повторяем несколько раз до получения нужно уровня плотности. Затраты небольшие по финансам, но занятие это муторное и нудное.

Вообще падение уровня электролита и его плотности – уже сигнал к тому, что жить в машине этому аккумулятору осталось совсем недолго. Стоит запастись хотя бы дистиллированной водой, чтобы она была всегда с собой, если срочно нужно будет восполнить уровень жидкости. Повышение плотности электролита – тоже временная мера, но она позволяет заметно продлить жизнь аккумулятору. Следите за батареей, и вы сможете избежать многих проблем в пути!

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе. Самостоятельно, зарядным устройством и без него. Простые шаги — ЗА БАРАНКОЙ — 27 февраля — 43243701963

Наверняка большинство автомобилистов сталкивались с ситуацией, когда оставленная на некоторое время машина перестает заводиться. При этом стартер может вообще не подавать каких-либо признаков жизни. Основной причиной этому, скорее всего, является аккумуляторная батарея, что за несколько дней полностью разрядился. Попытка зарядить ее в этом случае не приведет к положительному результату. Подобная проблема является результатом снижения плотности электролита, что залит в банки батареи …

Ведь эта жидкость, по сути является катализатором электрохимического процесса, без нее аккумулятор это набор свинца и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из дистиллированной воды (примерно 65%) и серной кислоты(35%), у этой жидкости есть определенная плотность, которая может понижаться и повышаться, в зависимости от заряженности.

Почему снижается плотность электролита?

Чаще всего с целью поддерживать на требуемом уровне количество жидкости внутри автомобильной батареи владельцы машины доливают туда дистиллированную воду. При этом редко проверяется плотность получившегося раствора. Вместе с тем, когда количество дистиллированной воды будет достаточно большим, при подзарядке вместе с этой жидкостью будет выкипать и электролит, что и приводит к снижению его плотности.

Рано или поздно этот показатель упадет ниже критического уровня, и завести транспортное средство уже не получиться.

В таком случае возникает необходимость повысить этот параметр раствора в аккумуляторе, что вернет его работоспособность.

Подготовка к восстановлению батареи

Перед тем, как своими силами повышать уровень плотности аккумуляторной батареи, к этому процессу следует тщательно подготовиться. В первую очередь:

  • Замеряется этот основной показатель автомобильной батареи при температуре около 22 градусов. Сделать этом можно при помощи специального прибора – ареометра. При этом работать можно только в перчатках и защитных очках, чтобы избежать возможных ожогов.

  • При приготовлении нового электролита кислота добавляется в воду. Если же сделать наоборот, жидкость начнет кипеть, что может привести к кислотным ожогам.
  • Переворачивать аккумулятор при работе с ним категорически запрещено, поскольку при этом могут посыпаться его пластины, что приведет к выходу прибора из строя.
  • Наперед следует подготовить емкости, в которые будет сливаться старая жидкость и готовиться новая.
  • Потребуются точные расчеты необходимого объема кислоты, поскольку в процессе зарядки плотность жидкости в АКБ возрастет.

Повышение плотности электролита

В АКБ есть несколько банок, электролитический раствор есть в каждой из них. Проверять и при необходимости повышать уровень плотности необходимо в каждой банке.

Нормальный уровень данного показателя зависит от нескольких факторов, в первую очередь – от температуры воздуха. Нормальным считается значение 1,25-1,29г/см3. Разница таких показателей между банками не должна превышать 0,1.

Если измерение этого показателя является ниже нормы, нужно повысить плотность электролита в аккумуляторе.

При помощи спринцовки из каждой банки выкачивается раствор. При этом набирать нужно как можно большее количество жидкости, измеряя ее объем, чтобы затем долить точно такое же количество свежего электролита.

Залив столько же свежего раствора, сколько было извлечено старого, АКБ хорошенько прокачивается с целью размешивания нового и старого электролита.

После этого снова проводиться измерение этого показателя: если он все еще находиться ниже нормы, все действия повторяются до достижения нужного значения плотности. По завершению при необходимости в банки автомобильной батареи добавляется дистиллированная вода.

Плотность ниже минимального значения

Бывают такие случаи, когда уровень этого показателя опускается ниже отметки 1,18. В таком случае вышеописанный способ ничем не поможет.

Чтобы восстановить работоспособность аккумуляторной батареи, вместо электролитического раствора нужно использовать кислоту, плотность которой выше, чему у электролита. При этом все действия проводятся точно так же, как и в предыдущем случае до того времени, пока показатель не придет в норму.

Можно ли повысить минимальную плотность?

Если уровень плотности раствора, что проводит ток в АКБ автомобиля упал намного ниже 1,18 г/см3, поднимать ее нет никакого смысла. В таком случае необходимо слить весь раствор, заменив его свежим.

Сначала с банок откачивается с помощью спринцовки как можно больше электролита. Далее батарея помещается в большую емкость, аккуратно переворачивается на бок, в дне каждой банки просверливается небольшое отверстие. Перевернув прибор, с него сливаются все излишки оставшейся жидкости.

Далее через крышки банок заливается дистиллированная вода с целью их промывания. После этого проделанные отверстия запаиваются пластмассой, стойкой к воздействию электролитической жидкости.

Сделав это, в АКБ заливается свежий раствор, после чего прибор будет готов к использованию. Недостатком подобного способа является то, что в конечном результате снижается срок службы устройства, но некоторое время оно все еще поработает до покупки нового.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Тут также все просто, нам нужно заряжать аккумулятор на слабом токе, длительный промежуток времени. Суть такова, при достижении полного заряда, электролит начнет кипеть, пойдут пузырьки, это распадается и испаряется вода. Для повышения плотности нам нужно чтобы лишняя вода испарилась, а кислота осталась. Конечно, будет понижаться уровень в батареи – но вместо ушедшего уровня, добавляем нужный плотности электролит. Процесс этот долгий и муторный (выкипание — добавление), но примерно через пару суток можно догнать уже до плотности в 1,27 – 1,29 г/см3, что уже нормально.

Как видите повысить плотность можно, причем делается этот процесс зачастую своими руками, но разным способами — выбирайте свой, нужный вам.

Сейчас небольшое, но полезное видео.

 

Источник

Высокоэнергетическая хелатная хромовая проточная батарея Электролит с нейтральным pH

. 4 октября 2022 г .; 17 (19): e202200700.

doi: 10.1002/азия.202200700. Epub 2022 1 сентября.

Брайан Х Робб 1 , Скотт Э. Уотерс 2 , Михаил П. Маршак 2 3

Принадлежности

  • 1 Факультет химической и биологической инженерии, Колорадский университет в Боулдере, США.
  • 2 Химический факультет Колорадского университета в Боулдере, Боулдер, CO-80309, США.
  • 3 Институт возобновляемых и устойчивых источников энергии, Колорадский университет в Боулдере, США.
  • PMID: 35972999
  • DOI: 10.1002/Азия.202200700

Брайан Х. Робб и др. Хим Азиат Дж. .

. 4 октября 2022 г .; 17 (19): e202200700.

doi: 10.1002/азия.202200700. Epub 2022 1 сентября.

Авторы

Брайан Х Робб 1 , Скотт Э. Уотерс 2 , Михаил П. Маршак 2 3

Принадлежности

  • 1 Факультет химической и биологической инженерии, Колорадский университет в Боулдере, США.
  • 2 Кафедра химии, Университет Колорадо в Боулдере, Боулдер, CO-80309, США.
  • 3 Институт возобновляемых и устойчивых источников энергии, Колорадский университет в Боулдере, США.
  • PMID:
    35972999
  • DOI: 10. 1002/Азия.202200700

Абстрактный

Работа проточных окислительно-восстановительных батарей (RFB) с высокой концентрацией необходима для увеличения их емкости накопления энергии, но некислотные электролиты с трудом достигают высоких концентраций ионов металлов, растворенных в кислоте, что ограничивает разработку энергоемких электролитов с нейтральным pH. Мы сообщаем о работе RFB с нейтральным pH 1,3-пропилендиаминтетраацетата хрома (CrPDTA) в концентрациях 1,2 М при комнатной температуре и 1,6 М при 40 ° C, демонстрируя на 60% более высокую емкость неголита, до 42,9Ah L -1 , чем сообщалось ранее для неаддитивных утилизирующих растворов этого перспективного материала. При расширенном полном цикле клеток мы демонстрируем важность выбора буфера и pH при использовании мембраны Fumasep E-620(K). Наконец, мы расширили рабочий диапазон pH CrPDTA до pH 7, который при циклировании при 100 мА см

-2 против ферроцианидного посолита продемонстрировал превосходную кулоновскую эффективность >99,7% и энергоэффективность >87% при работе почти на 700 мВ больше. отрицательное, чем термодинамическое окно выделения водорода.

Ключевые слова: проточная окислительно-восстановительная батарея; батареи; хром; электрохимия; плотность энергии; мембрана..

© 2022 Wiley-VCH GmbH.

Похожие статьи

  • Микроэмульсии: революционные электролиты для проточных аккумуляторов Redox.

    Барт Б.А., Имель А., Нельмс К.М., Гоэнага Г.А., Заводзински Т. Барт Б.А. и соавт. Фронт хим. 2022 3 марта; 10:831200. дои: 10.3389/fchem.2022.831200. Электронная коллекция 2022. Фронт хим. 2022. PMID: 35308789 Бесплатная статья ЧВК.

  • Тезисы презентаций на собрании Ассоциации ученых-клиницистов 143 rd Луисвилл, Кентукки, 11–14 мая 2022 г.

    [Нет авторов в списке] [Нет авторов в списке] Энн Клин Lab Sci. 2022 май; 52(3):511-525. Энн Клин Lab Sci. 2022. PMID: 35777803

  • Энергоемкая, мощная, надежная биполярная цинк-ферроценовая окислительно-восстановительная батарея.

    Луо Дж., Ху Б., Ху М., Ву В., Лю Т.Л. Луо Дж. и др. Angew Chem Int Ed Engl. 2022 25 июля; 61 (30): e202204030. doi: 10.1002/anie.202204030. Epub 2022 10 июня. Angew Chem Int Ed Engl. 2022. PMID: 35523722

  • Проточная водно-органическая окислительно-восстановительная батарея с длительным циклом (AORFB) на пути к устойчивому и безопасному хранению энергии.

    Ху Б., Дебрюлер С., Родс З., Лю Т.Л. Ху Б и др. J Am Chem Soc. 2017 25 января; 139 (3): 1207-1214. doi: 10.1021/jacs.6b10984. Epub 2017 12 января. J Am Chem Soc. 2017. PMID: 27973765

  • Дитиоленовые комплексы переходных металлов первого ряда для симметричных неводных проточных окислительно-восстановительных батарей.

    Хог Р.В., Армстронг К.Г., Тогхилл К.Е. Хог Р.В. и соавт. ХимСусХим. 2019 Окт 8;12(19)):4506-4515. doi: 10.1002/cssc.201

      2. Epub 2019 3 сентября. ХимСусХим. 2019. PMID: 31385645 Бесплатная статья ЧВК.

    Посмотреть все похожие статьи

    использованная литература

      1. Z. Yang, J. Zhang, M. C. W. Kintner-Meyer, X. Lu, D. Choi, J. P. Lemmon, J. Liu, Chem. 2011, 111, 3577-3613.
      1. К. А. Мачадо, Г. О. Браун, Р. Ян, Т. Э. Хопкинс, Дж. Г. Прибыл, Т. Х. Эппс, ACS Energy Lett. 2021, 6, 158-176.
      1. Г. Л. Соловейчик, Хим. 2015, 115, 11533-11558.
      1. A.Z.Weber, M.M.Mench, J.P.Meyers, P.N.Ross, J.T.Gostick, Q.Liu, J. Appl. Электрохим. 2011, 41, 1137-1164.
      1. M. Skyllas-Kazacos, M. H. Chakrabarti, S. A. Hajimolana, F. S. Mjalli, M. Saleem, J. Electrochem. соц. 2011, 158, Р55-Р79.

    Грантовая поддержка

    • DE-AR0000994/Агентство перспективных исследовательских проектов-Энергетика
    • 608616 / Управление программы хранения электроэнергии Министерства энергетики США в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории
    • 1650115 / Программа стипендий для аспирантов Национального научного фонда
    • Товарищество короля из CU-Boulder

    Новый электролит, повышающий стабильность высоковольтных натрий-ионных аккумуляторов

    Ингрид Фаделли, Tech Xplore

    Исследователи представили новые принципы дизайна электролита для подавления растворения SEI для высокостабильных высоковольтных натрий-ионных аккумуляторов. а, В обычном электролите растворение SEI приводит к непрерывным побочным реакциям и необратимой потере емкости. б. В электролите с низкой сольватацией растворение SEI подавляется, и срок службы батарей может быть увеличен. Кредит: Джин и др.

    В ближайшие годы натрий-ионные батареи (NIB) потенциально могут стать отличной альтернативой существующим системам хранения энергии. Несмотря на свои преимущества, в том числе обилие натрия и потенциально длительный срок службы, эти батареи на основе натрия часто менее стабильны, чем батареи на основе лития, из-за нестабильности межфазной фазы твердого электролита (SEI), пассивирующего слоя, который образует на поверхности электродов после многократных циклов работы батареи.

    Предыдущие исследования показали, что в СИБ с высоковольтным катодом SEI растворяется быстрее, чем в литий-ионных батареях (LIB). Это вызывает ряд побочных реакций, а также быстрое истощение электролита и необратимую потерю емкости, что резко снижает стабильность и производительность NIB.

    Исследователи Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории недавно разработали новый электролит, который снижает сольватирующую способность SEI на аноде батарей NIB, а также образует стабильный защитный слой для защиты катода. Этот электролит, представленный в статье, опубликованной в

    Nature Energy , может позволить разработать высоковольтные натрий-ионные батареи, которые будут стабильными и надежными.

    «Наша недавняя статья посвящена новому электролиту, который может стабилизировать анод в высоковольтной (4,2 В) натрий-ионной батарее и увеличить срок ее службы», — сказал Цзи-Гуан Чжан, один из исследователей, проводивших исследование. TechXplore. «Существующие электролиты обычно имеют короткий срок службы при напряжении более 4 В. Основная цель нашей работы состояла в том, чтобы позволить ионно-натриевым батареям работать при более высоком напряжении и увеличить их плотность энергии».

    Чтобы NIB сохранял свою стабильность с течением времени, аноду (то есть отрицательно заряженному электроду в батарее) внутри него требуется защитный слой, известный как SEI, с длительным жизненным циклом. Если этот слой растворится во время работы батареи, как это наблюдалось в прошлых исследованиях, производительность батареи резко снизится. Таким образом, чтобы преодолеть ограничения ранее разработанных NIB, Чжан и его коллеги решили разработать новый электролит, который продлит жизненный цикл SEI.

    «Наш новый электролит подавляет растворение защитного слоя анода, — объяснил Чжан. «Электролит изготовлен из более стабильной соли (бис(фторсульфонил)имида натрия (NaFSI)) и растворителя с более низкой диэлектрической проницаемостью. В отличие от обычных электролитов, образующих защитный слой, богатый органическими компонентами и легко растворяющийся, новый электролит приводит к образованию защитного слоя, богатого неорганическими компонентами, поэтому он более стабилен при циклировании и хранении».

    Исследователи протестировали свой электролит в полной ячейке HC||NaNMC и обнаружили, что он достиг замечательных результатов. В частности, элемент может сохранять более 90% своей емкости после 300 циклов при зарядке до 4,2 В. Эти результаты показывают, что электролит потенциально может позволить производить более стабильные и более эффективные решения для хранения энергии на основе натрия.

    «Мы успешно уменьшили растворимость анодного защитного слоя и, таким образом, обеспечили долгосрочную работу высоковольтных натрий-ионных аккумуляторов», — добавил Чжан. «В наших следующих исследованиях мы планируем еще больше увеличить рабочее напряжение батарей на основе натрия и увеличить срок их службы».

    Дополнительная информация: Ян Джин и др., Электролиты с низкой сольватацией для высоковольтных натрий-ионных аккумуляторов, Nature Energy (2022). DOI: 10.1038/s41560-022-01055-0

    Информация журнала: Энергия природы

    © 2022 Наука Х Сеть

    Цитата : Новый электролит, повышающий стабильность высоковольтных натрий-ионных аккумуляторов (2022, 8 июля) получено 18 декабря 2022 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *