Упала плотность электролита в аккумуляторе: как правильно повысить и какая должна быть после зарядки

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях?

Электролит — это аккумуляторная жидкость, состоящая в идеальной концентрации из 35 процентов серной кислоты и 65% дистиллированной воды. На нашем портале vodi.su мы уже приводили таблицу, в которой указана оптимальная плотность электролита в АКБ. Если вы покупали стартерную батарею в магазине, продавец-консультант обязан был измерить плотность электролита, а также проверить АКБ под нагрузкой. Именно таким образом можно выявить заводской брак.

Плотность электролита может изменяться в небольших пределах. Однако если вы ее измеряете ареометром при температуре воздуха 20–25 градусов и при полной зарядке АКБ, она должна составлять 1,27–1,28 г/см. куб. Но по разным причинам плотность может понижаться.

Почему это происходит:

• концентрация серной кислоты не соответствует установленным требованиям из-за регулярной доливки дистиллированной воды;
• разряд батареи;
• частые подзарядки, приводящие к закипанию электролита, испарению воды и части кислоты;
• выплескивание электролита и его утечка из-за механических повреждений корпуса аккумуляторной батареи.

Отметим, что при закипании электролита испаряется в основном вода. Температура кипения серной кислоты превышает 300 градусов. Даже если АКБ полностью заряжена, плотность электролита в разных банках может немного отличаться из-за разной концентрации. По этой причине не рекомендуется доливать электролит, а лишь воду в равных дозах в каждую банку.

Как поднять плотность электролита?

Производители аккумуляторных батарей рекомендуют регулярно проводить замеры плотности хотя бы два раза в год во время сезонного обслуживания автомобилей. Если особых нареканий на работу АКБ нет, при падении плотности его достаточно подзарядить. О зарядке мы также ранее писали на нашем портале vodi.su. Если же уровень жидкости в банках понизился, нужно долить немного воды, чтобы она на 15–20 миллиметров покрывала пластины. При таком подходе кислота перемешается с водой в процессе работы двигателя.

Плотность электролита зависит от двух параметров:

• температура окружающего воздуха;
• концентрация серной кислоты.

Казалось бы, если плотность упала, нужно попросту добавить серной кислоты или готового электролита. Но это заблуждение, поскольку более высокая концентрация кислоты приводит к быстрой сульфатации пластин и их осыпанию. Соответственно, аккумулятор будет стремительно терять заряд, а все последующие подзарядки только приблизят его «кончину». Более того, если аккумулятор длительно эксплуатируется с пониженной плотностью, что говорит о снижении доли серной кислоты, это тоже дорога к его скорейшему выходу из строя.

Таким образом, если вы столкнулись с тем, что плотность электролита упала, предпринимать необходимо следующие шаги:

1. Попытаться узнать причину изменения данного параметра — возможно, плотность (а с нею и уровень заряда) падали из-за того, что вы забыли на ночь выключить фары или имеются утечки тока;
2. Зарядить полностью АКБ до указанных производителем значений и вновь измерить плотность;
3. Внимательно проинспектировать корпус батареи на предмет наличия механических повреждений и отверстий.

У аккумуляторщиков есть свои секреты, как довести плотность до оптимальных показателей. Для этого они ставят АКБ на зарядку на срок от 12 часов до трех суток и заряжают слабыми токами не более 0,5 от емкости батареи. При этом замеряют плотность через равные временные промежутки. В идеале, если нет каких-то дефектов в виде отслоения пластин и осыпания активной массы свинца, заряженная батарея будет нормально работать длительное время. Естественно, нужно будет обязательно провести диагностику электрической цепи для выявления утечек тока.

Радикальный способ повысить плотность электролита в АКБ

Если плотность упала из-за того, что произошла утечка электролитического раствора, придется выравнивать его концентрацию во всех банках старым методом — путем слива старой жидкости и заливки новой. Отметим, что иногда к этому методу прибегают и в случае полной отработки ресурса и падения плотности до 1 грамма на см. куб.

Выполняется данная операция по следующему алгоритму:

• производим демонтаж аккумулятора и относим его в хорошо проветриваемое помещение с температурой воздуха не ниже 15 градусов;
• используя грушу, откачиваем электролитическую жидкость из каждой банки;
• полностью выкачать электролит грушей не получится, поэтому АКБ кладут набок и сверлят отверстия в днище каждой из банок и сливают остатки жидкости;
• промывают внутреннюю часть батареи дистиллированной водой.

Просверленные отверстия запаивают паяльником или заклеивают специальным клеящим составом на основе пластика. Далее приступают к приготовлению электролита. Можно купить готовый корректирующий состав, либо заливать по отдельности сначала дистиллят, а затем кислоту (концентрированный раствор).

Обратите внимание — порядок заливки должен быть именно такой: сначала льют воду, затем кислоту. Если его нарушить, начнется химическая реакция и электролит закипит.

Напоминаем, что данная процедура будет уместна лишь в том случае, если вы точно знаете, что произошла утечка электролита или он полностью выработал свой ресурс, а АКБ не держит заряд. Но она не поможет, если произошла сульфатация.

Дальнейшие действия:

• встряхнуть немного батарею для размешивания;
• когда состав немного осядет, замеряют ареометром плотность — если она в пределах до 1,25 и нет разницы по банкам (не более 0,1 г/см. куб), то можно поставить АКБ на недолгую зарядку на два-три часа, либо сразу ставить на машину и проехать какое-то расстояние;
• если же разница между банками больше 0,1, проводят корректирующую зарядку.

Для проведения подобных манипуляций необходимо располагать зарядными устройствами и дополнительными инструментами. Кроме того, работа с кислотой опасна сама по себе: должна быть хорошая вентиляция, требуются защитные очки и перчатки. Поэтому, если у вас нет опыта, времени или желания вникать в эти технические подробности, лучше обратиться к профессионалам в автосервисный центр.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Инструкция по эксплуатации аккумуляторов

ТРЕБОВАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ

1. Не допускайте искрения контактов. Запрещается проверять работоспособность аккумулятора замыканием полюсов, а также не допускать этого по неосторожности.
2. Исключить возможность доступа детей к аккумуляторной батарее.
3. Заряд аккумулятора должен производиться в проветриваемом помещении. Курение и использование открытого пламени во время заряда запрещается.
4. При проведении работ с аккумуляторной батареей необходимо пользоваться защитными очками и перчатками.
5. Не допускайте попадания электролита на одежду и открытые участки тела. Если это произошло, немедленно промойте их проточной водой и обработайте 10% раствором соды.
6. Во избежании утечки электролита не переворачивайте и не наклоняйте батарею.
7. Не допускайте загрязнения системы вентиляции АКБ.
8. При ремонте электрооборудования автомобиля аккумуляторная батарея должна быть отключена.
9. Таблица зависимости степени заряженности АКБ от плотности электролита:

Степень заряженности АКБ	Плотность электролита (г/см3) при +25°С
100%	1,28
75%	1,24 (минимальна зимой)
60%	1,22 (минимальна летом)
менее 60%	эксплуатация НЕДОПУСТИМА!

ХРАНЕНИЕ И ВВЕДЕНИЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

1. Не залитая электролитом батарея должна храниться в вертикальном положении, в закрытом помещении при температуре от -50°С до +50°С без нарушения герметизирующих деталей и с плотно ввинченными пробками.
2. Сухозаряженная батарея хранится до 3 лет.
3. Залитые и заряженные АКБ рекомендуется хранить в помещении с температурой не выше 0°С и не ниже -30°С.
4. Залитая АКБ устанавливается на хранение только полностью заряженной!
5. При хранении залитой батареи не реже 1-го раза в месяц требуется контроль ее параметров. АКБ необходимо зарядить, если плотность электролита упала более чем на 0,03 г/см³, а напряжение без нагрузки понизилось до 12,5 В.
6. Перед установкой батареи на автомобиль с нее должна быть снята упаковочная пленка.
7. Для введения в эксплуатацию, если аккумулятор сухозаряжен, необходимо залить в него электролит плотностью 1,27-1,28 г/см³ до отметки, указанной на АКБ или на 10-15 мм выше верхнего края пластин. Через 20-30 минут (но не позднее чем через 2 часа) необходимо долить электролит до установленного уровня, затем измерить плотность электролита и напряжение аккумулятора. Если плотность электролита ниже 1,25 г/см³, а напряжение ниже 12,5 В, батарею следует зарядить.
8. Поверхность устанавливаемой на автомобиль батареи должна быть сухая и чистая.
9. АКБ устанавливается на штатное место и хорошо закрепляется.
10. Устанавливаемая на автомобиль батарея должна иметь напряжение на клеммах не менее 12,5 В и плотность электролита не менее 1,25 г/см³. Если показатель ниже, АКБ необходимо подзарядить.
11. Полюсные вывода АКБ и клеммы проводов перед закреплением должны быть тщательно зачищены и смазаны специальной смазкой.

ЗАРЯД БАТАРЕИ

1. При установке АКБ на заряд температура электролита должна быть в пределах 15-25°С.
2. Величина зарядного тока устанавливается в размере 10% от емкости АКБ. Батарея должна заряжаться еще 2 часа после прекращения роста плотности.
3. В конце заряда проводится контроль уровня и плотности электролита. Если уровень электролита ниже нормы, то необходимо добавить дистиллированной воды.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

1. При эксплуатации батареи один раз в две недели:
   • проверяйте надежность крепления батареи и плотность контакта наконечников проводов с выводами батареи; наконечники проводов смажьте техническим вазелином;
   • следите за чистотой поверхности батареи, электролит, попавший на поверхность АКБ, удаляйте ветошью, смоченной в 10% растворе аммиака или кальцинированной соды;
   • осуществляйте контроль уровня электролита, если это предусмотрено заводом-изготовителем, корректировку осуществляйте дистиллированной водой (уровень электролита считается нормальным, если он находится в пределах 10-15 мм от верхнего края пластин).
2. Не реже одного раза в квартал проверяйте степень заряженности батареи по замеру плотности электролита, если это предусмотрено конструкцией АКБ. При необходимости зарядите батарею.
3. Не допускайте глубокого разряда батареи — это может привести к замерзанию электролита и ее разрушению!
4. При эксплуатации транспортного средства напряжение заряда от генератора при включенных электропотребителях и частоте вращения двигателя 2000 об/мин должно быть в пределах 13,8-14,5 В, а допустимая утечка не более 25 мА.
5. Работоспособная батарея должна производить не менее трех запусков длительностью 10 сек. для карбюраторных или 15 сек. для дизельных автомобилей с перерывом по одной минуте после каждого запуска. Если двигатель не завелся после трех попыток запуска, то необходимо проверить исправность системы зажигания и подачи топлива.

Уважаемый покупатель!

Если после покупки или в процессе эксплуатации АКБ у Вас возникнут какие-либо вопросы или появятся сомнения в исправности Вашей батареи, обращайтесь непосредственно в Гарантийно-сервисный центр, где Вам ответят на все Ваши вопросы и помогут выявить причину отказа аккумулятора. На время, необходимое для испытания АКБ, Вам, по возможности, предоставят батарею из подменного фонда.

ВНИМАНИЕ! ГЛУБОКО РАЗРЯЖЕННАЯ БАТАРЕЯ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРИЗНАНА ДЕФЕКТНОЙ.

ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается вскрывать аккумуляторы серий STR, AGM и батареи, где это не предусмотрено конструктивно

С порядком предоставления услуг гарантийно-сервисным центром можно ознакомиться в этом разделе.

В крайних банках ниже плотность электролита. Как поднимать плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Вам понадобится

• Ареометр, «груша»-клизма, мерный стакан, электролит, аккумуляторная кислота, дистиллированная вода, раствор пищевой соды, дрель, паяльник.

Инструкция

Первое, с чего следует начать, это замерить плотность электролита в каждой в отдельности. Плотность должна быть в пределе от 1,25 до 1,29 – меньший показатель для южных районов с теплой , больший – для северных районов с холодным , а разброс показаний по банкам не должен быть 0,01. Если замер плотности показал, что ее значение находится в пределе 1,18-1,20, то вполне можно обойтись доливом электролита с плотностью 1,27. Сначала доведите плотность до нужной в одной банке. Откачайте электролит с помощью «груши», откачивайте по возможности большее количество, замерьте объем, долейте свежий электролит в половине объема от выкаченного. Покачайте из стороны в сторону и замерьте плотность. Если плотность не достигла нужного параметра, долейте еще электролита в четрверти объема от выкаченного. При дальнейших доливах объем снижайте вдвое, до достижения нужной плотности. А при достижении нужной плотности остаток долейте дистиллированной водой.

Если плотность упала ниже предела 1,18, то электролит здесь не поможет, нужна аккумуляторная кислота. Ее плотность значительно выше, ведь электролит готовится из нее путем смешивания с дистиллированной водой. Работы проводите в том же порядке, как и при добавлении электролита, но в данном случае процедуру, возможно, придется провести повторно, если после первого этапа разбавления плотность не достигнет нужного показателя.

Еще один способ подразумевает полную замену электролита в аккумуляторе. Для этого нужно, откачать максимальный объем электролита с помощью «груши», герметично закрыть вентиляционные отверстия пробок банок аккумулятора, положить батарею на бок и в дне аккумулятора, сверлом на 3-3,5, просверлить отверстия, поочередно в каждой банке, не забывая при этом сливать электролит. Затем промываем аккумулятор внутри дистиллированной водой. Просверленные отверстия запаиваем кислотостойкой пластмассой, лучше пробкой от другого аккумулятора. И заливаем свежий электролит, лучше приготовить его самому с плотностью несколько большей, чем положена для вашей климатической зоны.

Обратите внимание

При работе с электролитом и, особенно с кислотой будьте осторожны, работайте в резиновых перчатках и очках.

При разведении электролита самостоятельно помните: добавлять нужно кислоту в воду, а не наоборот, это обусловлено разной плотностью кислоты и воды.
Аккумулятор нельзя переворачивать к верху дном, это может привести к осыпанию активной массы пластин и последующему короткому замыканию.
При полной замене электролита не надейтесь на долгую службу аккумулятора, готовьтесь к покупке нового.

Полезный совет

Плотность аккумулятора нужно замерять при 20 градусах Цельсия.

Заранее подготовьте емкости под сливаемый электролит и для разведения свежего.
При зарядке аккумулятора плотность электролита повышается.

При запайке высверленных отверстий, проверьте устойчивость пластмассы на реакцию с электролитом.

Плотность электролита снижается при разрядке аккумулятора, куда он заливается. Чтобы поднять его плотность, попытайтесь зарядить аккумулятор до кипения в банках. Если после этого плотность электролита не поднялась до нужного показателя, освободите в нем место и долейте серную кислоту.

Вам понадобится

• ареометр, серная кислота или концентрированный электролит, зарядное устройство.

Инструкция

Поднятие плотности электролита без доливания кислотыПервым признаком падения плотности электролита является разрядка . Для того чтобы определить плотность, используйте ареометр. Для этого с его помощью оттяните некоторое количество электролита и по всплывающим поплавкам определите его плотность. Она должна составлять 1,27 г/см3, она может быть чуть выше. Если плотность электролита меньше нормы, подсоедините аккумулятор к зарядному устройству и заряжайте его до тех пор, пока в банках не закипит. Затем разрядите его с помощью лампочки, за это время измерьте ток разрядки и ее время. Перемножив эти значения, узнайте емкость аккумулятора и сравните ее с паспортной. Если она более чем на 30% меньше, то перезарядка не поможет. В обратном случае снова зарядите аккумулятор и замерьте плотность электролита. Она должна прийти в норму.

Поднятие плотности электролита доливанием кислотыВ том случае, если первый метод не , электролита остается менее 1,27 г/см3, долейте кислоту. Для этого ареометром оттяните некоторое количество электролита и залейте серную кислоту. Учтите, что ее плотность составляет 1,83 г/см3, и это очень едкое вещество. В автомагазинах продается концентрат электролита плотностью 1,4 г/см3 — он более безопасен, поэтому лучше используйте его. Доливайте концентрат, пока плотность не увеличится до нужного значения. После этого поставьте аккумулятор на зарядку с небольшим током (не более 2 А) на полчаса. За это время электролит полностью перемешается. Снова проверьте плотность во всех банках. Она должна быть одинаковой и соответствовать нормам. Если плотность все еще мала, повторите операцию снова.

Особую осторожность соблюдайте при работе с серной кислотой. Не допускайте ее попадания на кожу или одежду. Если это произошло, смойте электролит большим количеством воды и обработайте это место раствором соды, которая нейтрализует кислоту. При оттягивании раствора ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, потому что шлам от пластин может закоротить батарею, и она испортится.

Уменьшение плотности электролита происходит в основном при полной разрядке аккумулятора. При этом увеличивается внутреннее сопротивление аккумулятора и уменьшается его емкость, что приводит к сложностям при попытке запустить двигатель из-за снижения мощности стартера. Рассмотрим, как можно повысить плотность электролита.

Вам понадобится

Инструкция

Откройте пробки в верхней части и с помощью специального прибора, ареометра, измерьте плотность . Для этого в стеклянную трубку, которой поплавок, наберите электролит и по делению на поплавке определите его плотность. Если плотность меньше, чем 1.12, то ее уже вряд ли получится.

Полностью зарядите аккумулятор до того, пока не закипит электролит в банках. При этом значение плотности должно подняться до 1.26-1.28. Желательно осуществить несколько полных циклов зарядки-разрядки, для этого зарядите аккумулятор при помощи малых токов, после чего разрядите до 10.8 вольт, подключив на несколько часов сопротивление в 50 Ом или лампочку на 20-30 Ватт.

После этого перемножьте ток на время, в течение которого разряжался аккумулятор — таким образом, вы рассчитаете значение реальной емкости. Повторите весь цикл еще раз. После этих манипуляций емкость и плотность должны увеличиться. Снова измерьте плотность ареометром.

Если после всех причисленных действий плотность электролита составляет менее 1.26, то откорректируйте ее с помощью добавления электролита плотностью 1.40. Для этого грушей удалите часть электролита из аккумулятора, а вместо нее добавьте новый электролит с высокой плотностью, пока плотность результирующего состава не достигнет требуемого значения.

После этого опять зарядите аккумулятор малым током, не более 2-х Ампер в течение получаса для того, чтобы дать перемешаться электролиту. Опять проверьте плотность и если она меньше нормы, снова добавьте электролит.

Говоря о необходимости повысить плотность аккумулятора, мы, конечно же, имеем в виду плотность электролита в аккумуляторных батареях. Повернул ключ два-три раза, и все – стартер не крутит. Особенно если зажигание не отрегулировано.

Вам понадобится

• — ареометр,
• — электролит,
• — зарядное устройство

Инструкция

В подобных случаях, прежде всего, проверьте, достаточно ли заряжен ваш .
Если он долго стоял на хранении, снятый с автомобиля, вполне возможно АКБ потеряла свой . Это явление саморазрядом. Потеря заряда АКБ может быть и на эксплуатируемом автомобиле при определенном режиме движения.
С понижением заряда падает и электролита. Эти два показателя тесно взаимосвязаны. Поставьте аккумулятор на зарядку, и вы повысите плотность. Не забудьте открыть пробки.
Учтите, чем меньшим током вы будете заряжать вашу батарею, тем полнее и глубже вы зарядите аккумулятор. Для «55-го», например, оптимальным будет ток 2.75 А.

Проверьте плотность заряженной батареи. Если по истечении 10-12 часов ее плотность не достигла показаний 1.27 – 1.28 г/куб. см, вы не наблюдали кипения и выделения газов из банок АКБ – переходите к повышению плотности доливом свежего электролита.
Для этого с соблюдением всех мер предосторожности резиновой грушей или тем же ареометром поочередно из каждой банки забирайте электролит и сливайте в какую-нибудь стеклянную посудину. Чтобы не переводить впустую свежий электролит, заберите и вылейте, в зависимости от потери плотности, из банки сразу несколько всасываний.

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 и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из (примерно 65%) и (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 , 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.

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.

Многим автовладельцам наверняка приходилось сталкиваться с проблемой некорректной работы аккумулятора. Бывает так, что машина простояла всего сутки, а завести ее после этого становится невозможно. При этом даже длительная зарядка батареи не помогает. Подобные симптомы свидетельствуют о снижении О том, какая должна быть плотность в аккумуляторе, почему она падает, и как ее поднять до нужного уровня, мы и поговорим в этой статье.

Электролит и его плотность

Электролит — это раствор, состоящий из серной кислоты и дистиллированной воды. Эти компоненты содержатся в примерно равных частях: вода — 1 часть, серная кислота — 1,25 части. Показатель 1,25 — это и есть плотность аккумулятора АКБ напрямую зависят от этого показателя — чем он выше,
тем ниже у нее температура замерзания, а сама она находится в удовлетворительном рабочем состоянии. Зная, какая должна быть плотность в аккумуляторе, можно судить о реальном состоянии своего устройства.

Замер плотности АКБ

Перед тем как проверить плотность аккумулятора, следует обзавестись специальным прибором под названием ареометр. Он представляет собой устройство, состоящее из нескольких резиновых и стеклянных элементов.

Т.к. электролит является опасным химическим соединением, перед замером его плотности необходимо позаботиться о мерах предосторожности, а именно работы проводить в резиновых перчатках, избегая попадания жидкости на кожу и одежду. Категорически запрещается курить!

Откройте горловину банки, вставьте в нее наконечник устройства и с помощью груши наберите немного электролита так, чтобы поплавок ареометра свободно плавал в корпусе, не задевая дно, боковые стенки и верх. Подождите, пока жидкость в приборе успокоится, и, держа его на уровне глаз, визуально считайте показания. Данную процедуру проведите со всеми банками. Если разница плотности будет превышать 0,01 г на куб. см, то обязательно долейте дистиллированную воду либо поставьте АКБ на выравнивающую зарядку. При снижении плотности до показателя 1,24 г на куб. см или ниже аккумулятор следует подзарядить.

Важно знать не только, как проверить плотность аккумулятора с помощью ареометра,
но и правила внесения поправок к показанию прибора в конкретных температурных условиях. Оптимальная температура электролита для измерения его плотности составляет +15 — +25˚С, но если приходится выполнять эту процедуру при более высокой или низкой температуре, то показания необходимо корректировать.

Температура электролита (˚С)	Поправка к показаниям ареометра

Не следует выяснять, какая плотность в аккумуляторе, после того как туда недавно
была долита вода, или после неоднократных попыток запуска стартера. После выполнения всех процедур тщательно промойте ареометр водой.

Как поднять плотность в аккумуляторе?

Самым простым способом поддержания необходимого уровня электролита в АКБ является долив Однако большинство автовладельцев забывают или не знают о том, что периодически необходимо замерять плотность аккумулятора, т.к. вода со временем выкипает, а вместе с ней и электролит, что влечет снижение плотности, иногда до критической отметки. Когда аккумулятор совсем
отказывается работать, то тут же возникает животрепещущий вопрос: «Как поднять плотность в аккумуляторе?»

Используя нижеизложенную инструкцию, вы сможете самостоятельно продлить жизнь АКБ. Однако помните, что эта процедура требует особого внимания и аккуратности.

Меры предосторожности

Соблюдайте максимальную осторожность при работе с электролитом: все действия выполняйте в защитных очках и резиновых перчатках.
. При самостоятельном разведении электролита обязательно следует добавлять кислоту в воду, но не наоборот! Эти жидкости имеют разную плотность, и результатом ошибки могут стать серьезные ожоги.
. Запрещено переворачивать АКБ вверх дном, т.к. вследствие этого активная поверхность пластин может осыпаться и вызвать короткое замыкание.
. Заранее подготовьте емкости для слива старого электролита и приготовления новой смеси.
. Предварительно проверьте пластмассу, которую будете использовать для запайки отверстий, на стойкость к электролиту.
. Помните, что заряженный аккумулятор будет иметь большую плотность.

Подготовительный этап

Для того чтобы поднять плотность электролита аккумуляторе, потребуются:
. ареометр;
. мерная емкость;
. клизма-груша;
. паяльник;
. дрель;
. электролит;
. аккумуляторная кислота;
. дистиллированная вода.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: подробная инструкция

Производим замеры плотности электролита в каждой банке. Помня, какая должна быть
плотность в аккумуляторе, сопоставляем свои реальные показатели. Итак, если плотность составляет 1,25-1,28, а разброс значений в каждой банке не превышает 0,01, то аккумулятор вполне работоспособен, и каких-либо процедур ему не требуется. Если же показатели варьируются на уровне 1,18-1,20, то единственным вариантом будет долив электролита с плотностью 1,27.

Из одной банки откачайте с помощью клизмы-груши максимальное количество старого электролита и замеряйте его объем.
. Долейте свежий раствор в количестве, составляющем половину от откачанного.
. Активно, но аккуратно покачайте аккумулятор, чтобы перемешались жидкости.
. Замеряйте плотность. Если значение не такое, какая должна быть плотность в аккумуляторе, долейте еще ½ электролита от оставшегося количества. Операцию следует повторять, пока не получите требуемые показатели.
. Остаток долейте дистиллированной водой.

Что делать при критическом уровне плотности

Если показатель плотности ниже 1,18, то данную проблему решить доливом электролита не получится. В этом случае потребуется аккумуляторная кислота, имеющая существенно большую плотность. Данный процесс производится аналогично схеме добавления электролита. Если с одного раза не удалось достичь нужных результатов, повторяйте процедуру необходимое количество раз.
Если в аккумуляторе плотность даже ниже 1,18, то необходимо прибегнуть к процедуре полной замены электролита. Для этого сразу надо откачать с помощью груши максимальное количество раствора. Затем на аккумуляторных банках герметично закройте вентиляционные отверстия пробок. Поставьте АКБ набок и поочередно просверлите 3-3,5-миллиметровые отверстия в дне каждой из банок. Перед тем как проделывать очередное отверстие, из предыдущего сливайте остатки электролита.

Далее необходимо тщательно промыть дистиллированной водой. После этого запаяйте высверленные отверстия кислотостойкой пластмассой (к примеру, для этого можно использовать пробки с ненужного аккумулятора).
Проделав все подготовительные процедуры, можете приступать к заливке свежего электролита. В этом случае рекомендуется использовать раствор, приготовленный самостоятельно, плотность которого будет несколько выше, чем предусмотрена для вашего климатического пояса. При этом следует учесть, что даже полная замена электролита в старом аккумуляторе не сможет обеспечить ему такой же срок службы, как у новой АКБ.

Совет: если вы хотите, чтобы аккумулятор служил вам как можно дольше, не забывайте его вовремя заряжать и проверяйте периодически его плотность.

Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.

Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.

Измерение плотности электролита в аккумуляторе

Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:

1. Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
2. В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см 3 . Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
3. Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.

Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.

Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см 3 , если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см 3 . Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см 3 , иначе потребуется их корректировка.

Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.

Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.

	Температура замерзания, °С	Плотность электролита при 25 °С, г/см 3	Температура замерзания, °С
1.09	-7	1.22	-40
1.10	-8	1.23	-42
1.11	-9	1.24	-50
1.12	-10	1.25	-54
1.13	-12	1.26	-58
1.14	-14	1.27	-68
1.15	-16	1.28	-74
1.16	-18	1.29	-68
1.17	-20	1.30	-66
1.18	-22	1.31	-64
1.19	-25	1.32	-57
1.20	-28	1.33	-54
1.21	-34	1.40	-37

Причины изменения плотности электролита

Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.

Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.

Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.

Как поднять плотность электролита

Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.

В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.

Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.

Как выровнять плотность в банках аккумулятора

Редко кому из водителей не приходилось сталкиваться с такой проблемой, поэтому многим будет полезно узнать, как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора. Есть и такие владельцы, которые вообще не знают, что аккумулятор также нуждается в периодическом обслуживании.

Кроме того, что его нужно периодически подзаряжать от внешнего источника тока, следует также проверять уровень и плотность электролита в его банках. Только внимательное отношение к аккумуляторной батарее обеспечит её длительный срок службы.

Как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора мы постараемся донести всем желающим вполне доступным языком, чтобы даже далёкий от «техники» владелец смог самостоятельно выполнить такую операцию. Для этого не требуется каких-то особых требований или условий, она легко выполняется в условиях гаража. Далее поговорим о том, почему появляется необходимость корректировки плотности, как правильно её выполнить.

Несколько слов об устройстве аккумулятора

Прошло много лет с момента появления первых аккумуляторных батарей. Несмотря на то что постоянно происходило её усовершенствование, сконструированы принципиально новые виды аккумуляторов, по прежнему самым массовым прибором до сих пор является «старушка» свинцово-кислотная АКБ. Наверное, уже из названия стало понятно, что в её основе использован свинец для изготовления пластин, и серная кислота для электролита, чтобы пропитать эти пластины.

АКБ состоит из пластмассового корпуса, в котором размещают шесть отдельных аккумуляторных банок. Каждая такая секция способна выдать напряжение 2,1 вольт, при соединении их в последовательную цепочку, получим на выходе 12,6 вольт. В каждой такой баночке установлен своеобразный пакет из отрицательных и положительных пластин. Между ними обязательно должен быть небольшой промежуток для свободного доступа к ним раствора электролита.

Его изготавливают на основе концентрированной серной кислоты добавлением в неё дистиллированной воды. Нельзя использовать любую другую воду, только чистую в химическом отношении. Смешивая кислоту и воду, получают раствор электролита, плотность которого должна быть 1,27 г/см3. Работа батареи состоит из циклов разряда, а затем подзарядки от работающего автомобильного генератора.

Причины снижения плотности

Для этого имеется много поводов, рассмотрим некоторые из них. С приходом холодов для батареи наступает период её более интенсивной эксплуатации. Становится более продолжительным запуск двигателя, движение с включенным светом приводят к тому, что работы генератора уже недостаточно для восстановления её ёмкости.

Но ещё более «коварная» причина кроется в токах саморазряда батареи. Не путайте их с токами потребления часами или автомагнитолой в дежурном режиме, они несравненно малы в сравнении с саморазрядом. В процессе подзарядки от автомобильного генератора происходит газовыделение из банок паров электролита. В процессе этого неизбежно происходит конденсат этих паров и выпадение осадков, в том числе на корпус АКБ. В результате этого появляются токопроводящие дорожки от «минуса» батареи к её «плюсу» приводящие к саморазряду АКБ.

Как правильно корректировать плотность?

Для проведения такой операции необходимо иметь следующие приборы и материалы:

• Зарядное устройство для АКБ;
• Корректирующий электролит, его плотность должна быть от 1,33 до 1,4 г/см3;
• Дистиллированная вода;
• Термометр для измерения его температуры;
• Денсиметр, прибор для определения плотности;
• Стеклянная трубка для отбора жидкости из банок.

Проводить корректировку нужно проводить после того, когда после зарядки стационарным устройством, плотность электролита ниже показателя 1,27 г/см3. Для проведения этой операции аккумулятор нужно снять с машины, а работу выполнять на улице или в помещении с вентиляцией. В первую очередь осматривают и очищают поверхность батареи, особенно в тех местах, где установлены пробки в её банках.

Далее нужно вывернуть все пробки из банок и денсиметром измерить плотность в каждой из них. Она может быть повышенной или заниженной, что одинаково плохо для батареи, и её срока службы. После этого при помощи стеклянной трубочки отбирают в отдельную посуду некоторое количество жидкости из банок. Если денсиметр показал значение выше рекомендуемого, то нужно добавить такой же объём воды, а если оно ниже, то добавляется корректирующий электролит.

Теперь нужно поставить АКБ минут на 30 на зарядку при номинальном токе, а затем дать пару часов ей отстояться. В это время происходит полное смешивание жидкостей в банках и они станут однородными. Снова нужно проверить плотность и уровень электролита в банках и если потребуется, то снова провести коррекцию.

Как видно из описания, операция достаточно простая и выполнить её могут все владельцы машин. Надеемся, что всем прочитавшим до конца эту статью, стало понятным, как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора. Для того чтобы такую операцию проводить, как можно реже, чаще обращайте внимание на состояние АКБ вашего автомобиля.

В продолжение предыдущей записи про доливку дистиллированной водички в аккум, после двух лет эксплуатации без обслуживания.
После доливки до MAX дистиллированной водички в каждую банку (влезло 0,5 л на все 6 банок) и зарядки автоматическим зарядным устройством, током от 2 А до 0,5 А в течении 20 часов, по истечении суток эксплуатации замерил плотность электролита в банках.
Оказалось, что в средних четырех банках плотность одинаковая — 1,27, а в двух крайних банках (слева и справа) она чувствительно меньше — 1,23; 1,24.

Погуглив, почитав различные статьи по предмету выяснил, что как бы это не конец, но позаботиться о продлении жизни аккуму неплохо бы 🙂
Если зарядка не помогла выровнять плотность электролита, необходимо выровнять при помощи концентрированного электролита плотностью 1,4.
Ринулся по магазинам торгующими аккумуляторами и автомагазинам по пути следования.
К моему удивлению, концентрированного электролита нигде не было в наличии.
В одном из магзиков консультант поделился, что плотность 1,4 запрещена и не выпускается уже давненько, а стандартный корректирующий электролит плотностью 1,33, не привозили уже месяца три, в связи с какими-то предстоящими изменениями в законодательстве и скорее всего корректирующий будет еще меньшей плотности.
Правда или нет, но за что купил, за то и продаю 🙂
Доехал до авторынка, где есть множество мелких магазинчиков-палаток и в одном из них без проблем нашлась литрушка корректирующего электролита 1,33, всего за 70 руб 🙂

Итак, чего и сколько отливать/доливать…
Статьи в инете в основном старинные, т.к. аккумулятор давно уже перешел в разряд расходников и обслуживать его стремятся немногие.
За основу для расчетов взята статья с сайта — Автоэлектроника: Простенько и со вкусом
Суть корректировки плотности электролита в банке аккумулятора заключается в следующем:
а) из банки забирается некоторый объём электролита;
б) вместо него в банку добавляется тот-же объём либо дистиллированной воды (плотность 1,00) — для понижения плотности электролита в банке, либо корректирующего электролита (обычно плотностью 1,40) — для повышения плотности;
Равенство объёмов забираемой и добавляемой жидкостей используется только для упрощения всей процедуры и более простого логического осмысления её результатов.
По мере приобретения опыта, указанное равенство может нарушаться.
в) батарея включается на 30 минут на заряд номинальным током для лучшего перемешивания электролита в результате газовыделения;
г) батарея отключается от зарядного устройства и выдерживается 0,5÷2 часа для выравнивания плотности электролита в объёме банок;
д) измеряется плотность электролита в каждой банке и его уровень, оба параметра приводятся в норму.
Т.е. при необходимости, все операции а) и д) повторяются
Ниже приведена формула, при использовании которой можно применять корректирующий электролит с плотностью отличной от 1,40

где:
Vэ — объём удаляемого из банки электролита, см3,
Vб — объём электролита в одной банке, см3,
ρн — начальная плотность электролита до корректировки, г/см3,
ρк — конечная плотность, которую надо получить, г/см3,
ρд — плотность доливаемой жидкости, (вода — 1,00 г/см3 или корректирующий электролит — * г/см3)
Следует учесть, что при использовании данной формулы объёмы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Итак, теперь главный вопрос, какой объем электролита в нашем ISTA CALCIUM 12V 70A/h?
На него ответа так и не нашел, но решено по аналогии с размерами наших русских аккумов, взять за исходник объем в 6СТ-55 (60) — 3,8 л. По итогу вышло, что вероятно в нашем аккуме примерно 3,5 л.
По расчетам при плотности начальной 1,24, необходимо заместить на корректирующий электролит 1,33, примерно 211 см3.
Чтобы сильно не ошибиться, для начала из каждой крайней банки изъято четыре раза по 40 единиц объема указанного на колбе ареометра, итого 160 из каждой 🙂
Соответственно столько же и залито электролита 1,33

После перемешивания, перебулькивания 🙂 плотность как раз оказалась 1,27
Оставляю заряжаться на 10 ч током от 2 до 0,5 А (автоматическое зарядное) и утром плотность оказывается практически 1,32 в каждой банке.
Многовато, но это только сразу после отключения зарядки.
Через пару дней проверяю, в каждой банке ровно 1,30, во всех шести.
Повторяю процедуру с замещением небольших объемов в кажой банке на дистиллированную воду.
В этот раз из каждой банки забрал по 60 см3, взамен заливаю дистиллировку.
Полчаса подзарядил, покатался денек и на проверку.
Ну вот теперь около дела, во всех банках плотность электролита одинакова — 1,26
для стремительно надвигающегося лета в самый раз 🙂

Если все эти манипуляции помогут продлить жизнь аккуму еще года на три, то в принципе не напрягает.
Да и когда знаешь, что мерять и доливать, то совсем все просто.
Следующая проверка состояния в октябре/ноябре 🙂

PS: прошло более полутора лет с момента данной операции с корректирующим электролитом и уже после этого читал много мнений, что нельзя так корректировать плотность, правильный вариант только полной зарядкой аккума стационарным зарядником, что в итоге после полной зарядки получится перекос по плотности в банках… НО, буквально на днях заморочился полной зарядкой аккума в несколько этапов и в итоге в этих крайних банках плотность по окончанию заряда как и в остальных — 1,27 все норм.
В этот раз подвела только одна банка в середине, во всех 1,27, а в одной 1,25 после полной зарядки.
КТЦ для аккума проведены, полный заряд произведен, думаю терять нечего, с одной средней банкой повторю экзекуцию с корректирующим электролитом

Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором h3SO4.

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).

По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.

Проверяется денсиметром (ареометр) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.

Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?

Какая плотность должна быть в аккумуляторе

Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.

Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.

Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе

Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.

Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.

Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.

Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!

По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.

Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.

Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.

Показания вольтметра нагрузочной вилки, B

Степень разряженности батареи, %

Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).

В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.

Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.

Как проверить плотность аккумулятора

Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.

Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ

Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.

Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условия.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Итак, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.

Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно

Доброго времени суток! Все читатели блога знают, что обслуживаемый аккумулятор, требует периодических проверок. Ведь концентрация серной кислоты в нем со временем падает. Поэтому, каждый уважающий себя автомобилист, должен знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Об этом, мы с вами и поговорим.

Содержание

Почему плотность электролита падает

Прежде чем разбираться, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, давайте выясним причины ее падения.

Для любого АКБ, изменение плотности это нормальное явление. Т.е., аккумулятор разрядился – ее значение понизилось. Зарядился – повысилось. Но в некоторых ситуациях, батарея попросту не держит заряд. А это говорит о том, что концентрация упала слишком сильно и ее пора поднимать.

Почему у АКБ становится маленькая плотность:

• аккумулятор просто разряжен;
• батарея подвергалась перезарядке, в результате чего выкипал электролит;
• в банки доливается дистиллированная вода, а замеры концентрации не проводятся. В результате плотность электролита постепенно падает;

Кстати, если АКБ будет долго работать в таком состоянии, это приведет к сульфитации пластин. Поэтому, лучше его не запускать.

Подготовка

Итак, если в результате проверки ареометром, обнаружилась низкая плотность электролита в аккумуляторе ее нужно поднимать. Но, прежде чем это делать, нужно убедиться, что соблюдены некоторые условия:

• АКБ заряжен;
• температура электролита в банках находится в пределах 20-25 оС;
• во всех банках уровень жидкости в норме;
• аккумулятор целый. На АКБ, часто появляются трещины возле токовыводов, из-за расшатывания контактов. Поэтому не нужно стучать и прикладывать излишних усилий чтобы снять клемму на аккумуляторе. Лучше потратить немного больше времени и сделать это аккуратно.

Если же батарея автомобиля разряжена, то она заряжается, а после измеряется плотность. Почему так? Дело в том, что при низком заряде – концентрация кислоты в банках уменьшается.

Если залить корректирующий раствор в незаряженный аккумулятор – концентрацию серной кислоты можно повысить до такой степени, что в банках осыпятся пластины.

Нужно учесть, и тот факт, что автомобильный генератор, заряжает аккумулятор лишь на 85-90%. Поэтому перед замерами, зарядку батареи нужно проводить в обязательном порядке.

Корректирующая подзарядка АКБ

Иногда, может возникнуть ситуация, что после полной зарядки, плотность электролита в банках оказывается разная. Вообще, разница в плотности допускается не более 0,01 кг/см3. Иначе, требуется ее выравнивание.

Для этого, можно провести корректирующую подзарядку батареи. В 2-3 раза уменьшается сила тока (по сравнению с номинальной величиной) и АКБ заряжается 1-2 часа. Если это не помогло выровнять плотность электролита – потребуются более радикальные меры.

Корректирующий электролит

Корректирующим, называют электролит с плотностью 1,40 кг/см3. Запомните, ни в коем случае, нельзя просто так вливать его в АКБ. Т.е. вначале, нужно проверить аккумулятор и выяснить причину падения уровня жидкости, а потом его уже поднимать.

Часто встречается ситуация, когда начинающие автолюбители неправильно истолковывают название «корректирующий». Например, когда из банок выпарилась вода. Т.е. нужно поднять уровень жидкости, а тут как раз корректирующий раствор. Логика проста:

• в АКБ залит электролит, а его уровень упал;
• раствор корректирующий, значит он предназначен для корректировки уровня жидкости.

К сожалению, такая точка зрения в корне неправильна. В большинстве случаев, для выравнивания уровня, в АКБ льется дистиллированная вода.

А корректирующий электролит льется в таких случаях:

• если жидкость вытекла из банок;
• если вы налили в АКБ слишком много дистиллята и понизили плотность.

Поэтому не нужно его лить, если, например, батарея просто разряжена, а соответственно концентрация ниже требуемой.

Поднимаем плотность электролита в АКБ

Итак, давайте разбираться, как повысить плотность аккумулятора. Скажу сразу – дело это хоть и не хитрое, но достаточно кропотливое и к тому же, занимает много времени. Поэтому лучше заранее запастись терпением.

Нормальная плотность электролита должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Причем, это значение должно быть одинаково для всех банок. Для того чтобы поднять концентрацию электролита в банках аккумулятора, используется корректирующий раствор. Если же вы захотите самостоятельно приготовить смесь в домашних условиях, запомните последовательность:

• в емкость льется дистиллят, а уже в него добавляется серная кислота. Если сделать наоборот – раствор начнет бурно кипеть.

Кроме того, понадобится:

• аэрометр с грушей для откачки жидкости из банок;
• стеклянная емкость для слива старого электролита;
• мерный стакан;
• защитные очки, перчатки.

Важно помнить и то, что у жидкости может быть разная плотность в банках. Поэтому имеет смысл сделать простую табличку, куда заносить результаты замеров по каждой банке – иначе можно запутаться.

Сразу сделаю одно важное уточнение. Некоторые товарищи, советуя как поднять плотность в аккумуляторе, предлагают полностью выливать электролит и заливать новый. А для этого, они рекомендуют просто перевернуть батарею, вылить жидкость и промыть все дистиллированной водой. А в результате таких манипуляций перестает работать одна или несколько банок.

Почему так происходит? Дело в том, что на дне собирается свинцовый осадок. И если АКБ перевернуть – кусочки свинца могут упасть между пластин и закоротить их. Т.е. банка перестает работать.

Итак, когда упала плотность электролита, есть несколько действенных метода, чтобы ее безболезненно поднять. Давайте их рассмотрим.

Доливка корректирующего электролита

Для этого понадобится концентрированный электролит.

Как увеличить плотность:

• из банки откачивается жидкость при помощи аэрометра или обычной спринцовки;
• вместо нее, заливается такой же объем корректирующего раствора;
• АКБ ставится на зарядку на полчаса – час, после чего, выдерживается в течение 2-3 часов;
• проводятся контрольные замеры;
• при необходимости, процедура повторяется.

При откачке, нужно следить, чтобы не оголялась поверхность пластин.

Выравнивание при помощи зарядного устройства

Здесь все просто. Единственное условие, понадобится зарядное для автомобиля с жесткой регулировкой выходного напряжения. Автоматические зарядные, уменьшающие силу тока при достижении полной зарядки не подойдут.

Как восстановить плотность:

• АКБ доводится до полной зарядки;
• когда он заряжен и начинает кипеть – уменьшается сила тока до 1-2 Ампер;
• логика простая – АКБ кипит, вода испаряется, концентрация электролита повышается;
• время выпаривания зависит от конкретного случая и может длиться больше суток;
• когда уровень упал – доливается электролит и замеряется плотность;
• если нужно – операция повторяется.

Из минусов, стоит отметить, что это долго.

Если плотность слишком низкая

Как выровнять плотность, если она слишком низкая? Например, если ее значение, ниже 1,18, описанные методы не сработают. Придется сливать кислоту полностью.

Давайте разберемся, что делать в этом случае:

• электролит откачивается из банок, насколько это возможно;
• АКБ аккуратно переворачивается, и в дне высверливаются отверстия в каждой банке.
• Желательно делать это в какой-нибудь емкости, например в тазу;
• после этого, батарея ставится в вертикальное положение, и с нее выливаются остатки жидкости;
• аккумулятор промывается дистиллированной водой;
• отверстия запаиваются, и заливается новый раствор.

Пластик для запаивания дырок, должен быть устойчивым к серной кислоте.

Иногда встречаются ситуации, когда в старых аккумуляторах совсем нет плотности. Это говорит о глубокой сульфатации. В этом случае потребуются более серьезные меры для восстановления.

На самом деле, если в вашем аккумуляторе упала плотность электролита – это не такая уж большая проблема. И поднять ее можно без особых трудов. Но, лишь в том случае, если определить падение концентрации вовремя. Если же за аккумулятором не следить – он просто выйдет из строя.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Инструкция по эксплуатации аккумуляторов

ТРЕБОВАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ

1. Не допускайте искрения контактов. Запрещается проверять работоспособность аккумулятора замыканием полюсов, а также не допускать этого по неосторожности.
2. Исключить возможность доступа детей к аккумуляторной батарее.
3. Заряд аккумулятора должен производиться в проветриваемом помещении. Курение и использование открытого пламени во время заряда запрещается.
4. При проведении работ с аккумуляторной батареей необходимо пользоваться защитными очками и перчатками.
5. Не допускайте попадания электролита на одежду и открытые участки тела. Если это произошло, немедленно промойте их проточной водой и обработайте 10% раствором соды.
6. Во избежании утечки электролита не переворачивайте и не наклоняйте батарею.
7. Не допускайте загрязнения системы вентиляции АКБ.
8. При ремонте электрооборудования автомобиля аккумуляторная батарея должна быть отключена.
9. Таблица зависимости степени заряженности АКБ от плотности электролита:

Степень заряженности АКБ	Плотность электролита (г/см3) при +25°С
100%	1,28
75%	1,24 (минимальна зимой)
60%	1,22 (минимальна летом)
менее 60%	эксплуатация НЕДОПУСТИМА!

ХРАНЕНИЕ И ВВЕДЕНИЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

1. Не залитая электролитом батарея должна храниться в вертикальном положении, в закрытом помещении при температуре от -50°С до +50°С без нарушения герметизирующих деталей и с плотно ввинченными пробками.
2. Сухозаряженная батарея хранится до 3 лет.
3. Залитые и заряженные АКБ рекомендуется хранить в помещении с температурой не выше 0°С и не ниже -30°С.
4. Залитая АКБ устанавливается на хранение только полностью заряженной!
5. При хранении залитой батареи не реже 1-го раза в месяц требуется контроль ее параметров. АКБ необходимо зарядить, если плотность электролита упала более чем на 0,03 г/см³, а напряжение без нагрузки понизилось до 12,5 В.
6. Перед установкой батареи на автомобиль с нее должна быть снята упаковочная пленка.
7. Для введения в эксплуатацию, если аккумулятор сухозаряжен, необходимо залить в него электролит плотностью 1,27-1,28 г/см³ до отметки, указанной на АКБ или на 10-15 мм выше верхнего края пластин. Через 20-30 минут (но не позднее чем через 2 часа) необходимо долить электролит до установленного уровня, затем измерить плотность электролита и напряжение аккумулятора. Если плотность электролита ниже 1,25 г/см³, а напряжение ниже 12,5 В, батарею следует зарядить.
8. Поверхность устанавливаемой на автомобиль батареи должна быть сухая и чистая.
9. АКБ устанавливается на штатное место и хорошо закрепляется.
10. Устанавливаемая на автомобиль батарея должна иметь напряжение на клеммах не менее 12,5 В и плотность электролита не менее 1,25 г/см³. Если показатель ниже, АКБ необходимо подзарядить.
11. Полюсные вывода АКБ и клеммы проводов перед закреплением должны быть тщательно зачищены и смазаны специальной смазкой.

ЗАРЯД БАТАРЕИ

1. При установке АКБ на заряд температура электролита должна быть в пределах 15-25°С.
2. Величина зарядного тока устанавливается в размере 10% от емкости АКБ. Батарея должна заряжаться еще 2 часа после прекращения роста плотности.
3. В конце заряда проводится контроль уровня и плотности электролита. Если уровень электролита ниже нормы, то необходимо добавить дистиллированной воды.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

1. При эксплуатации батареи один раз в две недели:
   • проверяйте надежность крепления батареи и плотность контакта наконечников проводов с выводами батареи; наконечники проводов смажьте техническим вазелином;
   • следите за чистотой поверхности батареи, электролит, попавший на поверхность АКБ, удаляйте ветошью, смоченной в 10% растворе аммиака или кальцинированной соды;
   • осуществляйте контроль уровня электролита, если это предусмотрено заводом-изготовителем, корректировку осуществляйте дистиллированной водой (уровень электролита считается нормальным, если он находится в пределах 10-15 мм от верхнего края пластин).
2. Не реже одного раза в квартал проверяйте степень заряженности батареи по замеру плотности электролита, если это предусмотрено конструкцией АКБ. При необходимости зарядите батарею.
3. Не допускайте глубокого разряда батареи — это может привести к замерзанию электролита и ее разрушению!
4. При эксплуатации транспортного средства напряжение заряда от генератора при включенных электропотребителях и частоте вращения двигателя 2000 об/мин должно быть в пределах 13,8-14,5 В, а допустимая утечка не более 25 мА.
5. Работоспособная батарея должна производить не менее трех запусков длительностью 10 сек. для карбюраторных или 15 сек. для дизельных автомобилей с перерывом по одной минуте после каждого запуска. Если двигатель не завелся после трех попыток запуска, то необходимо проверить исправность системы зажигания и подачи топлива.

Уважаемый покупатель!

Если после покупки или в процессе эксплуатации АКБ у Вас возникнут какие-либо вопросы или появятся сомнения в исправности Вашей батареи, обращайтесь непосредственно в Гарантийно-сервисный центр, где Вам ответят на все Ваши вопросы и помогут выявить причину отказа аккумулятора. На время, необходимое для испытания АКБ, Вам, по возможности, предоставят батарею из подменного фонда.

ВНИМАНИЕ! ГЛУБОКО РАЗРЯЖЕННАЯ БАТАРЕЯ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРИЗНАНА ДЕФЕКТНОЙ.

ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается вскрывать аккумуляторы серий STR, AGM и батареи, где это не предусмотрено конструктивно

С порядком предоставления услуг гарантийно-сервисным центром можно ознакомиться в этом разделе.

В крайних банках ниже плотность электролита. Как поднимать плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Вам понадобится

• Ареометр, «груша»-клизма, мерный стакан, электролит, аккумуляторная кислота, дистиллированная вода, раствор пищевой соды, дрель, паяльник.

Инструкция

Первое, с чего следует начать, это замерить плотность электролита в каждой в отдельности. Плотность должна быть в пределе от 1,25 до 1,29 – меньший показатель для южных районов с теплой , больший – для северных районов с холодным , а разброс показаний по банкам не должен быть 0,01. Если замер плотности показал, что ее значение находится в пределе 1,18-1,20, то вполне можно обойтись доливом электролита с плотностью 1,27. Сначала доведите плотность до нужной в одной банке. Откачайте электролит с помощью «груши», откачивайте по возможности большее количество, замерьте объем, долейте свежий электролит в половине объема от выкаченного. Покачайте из стороны в сторону и замерьте плотность. Если плотность не достигла нужного параметра, долейте еще электролита в четрверти объема от выкаченного. При дальнейших доливах объем снижайте вдвое, до достижения нужной плотности. А при достижении нужной плотности остаток долейте дистиллированной водой.

Если плотность упала ниже предела 1,18, то электролит здесь не поможет, нужна аккумуляторная кислота. Ее плотность значительно выше, ведь электролит готовится из нее путем смешивания с дистиллированной водой. Работы проводите в том же порядке, как и при добавлении электролита, но в данном случае процедуру, возможно, придется провести повторно, если после первого этапа разбавления плотность не достигнет нужного показателя.

Еще один способ подразумевает полную замену электролита в аккумуляторе. Для этого нужно, откачать максимальный объем электролита с помощью «груши», герметично закрыть вентиляционные отверстия пробок банок аккумулятора, положить батарею на бок и в дне аккумулятора, сверлом на 3-3,5, просверлить отверстия, поочередно в каждой банке, не забывая при этом сливать электролит. Затем промываем аккумулятор внутри дистиллированной водой. Просверленные отверстия запаиваем кислотостойкой пластмассой, лучше пробкой от другого аккумулятора. И заливаем свежий электролит, лучше приготовить его самому с плотностью несколько большей, чем положена для вашей климатической зоны.

Обратите внимание

При работе с электролитом и, особенно с кислотой будьте осторожны, работайте в резиновых перчатках и очках.

При разведении электролита самостоятельно помните: добавлять нужно кислоту в воду, а не наоборот, это обусловлено разной плотностью кислоты и воды.
Аккумулятор нельзя переворачивать к верху дном, это может привести к осыпанию активной массы пластин и последующему короткому замыканию.
При полной замене электролита не надейтесь на долгую службу аккумулятора, готовьтесь к покупке нового.

Полезный совет

Плотность аккумулятора нужно замерять при 20 градусах Цельсия.

Заранее подготовьте емкости под сливаемый электролит и для разведения свежего.
При зарядке аккумулятора плотность электролита повышается.

При запайке высверленных отверстий, проверьте устойчивость пластмассы на реакцию с электролитом.

Плотность электролита снижается при разрядке аккумулятора, куда он заливается. Чтобы поднять его плотность, попытайтесь зарядить аккумулятор до кипения в банках. Если после этого плотность электролита не поднялась до нужного показателя, освободите в нем место и долейте серную кислоту.

Вам понадобится

• ареометр, серная кислота или концентрированный электролит, зарядное устройство.

Инструкция

Поднятие плотности электролита без доливания кислотыПервым признаком падения плотности электролита является разрядка . Для того чтобы определить плотность, используйте ареометр. Для этого с его помощью оттяните некоторое количество электролита и по всплывающим поплавкам определите его плотность. Она должна составлять 1,27 г/см3, она может быть чуть выше. Если плотность электролита меньше нормы, подсоедините аккумулятор к зарядному устройству и заряжайте его до тех пор, пока в банках не закипит. Затем разрядите его с помощью лампочки, за это время измерьте ток разрядки и ее время. Перемножив эти значения, узнайте емкость аккумулятора и сравните ее с паспортной. Если она более чем на 30% меньше, то перезарядка не поможет. В обратном случае снова зарядите аккумулятор и замерьте плотность электролита. Она должна прийти в норму.

Поднятие плотности электролита доливанием кислотыВ том случае, если первый метод не , электролита остается менее 1,27 г/см3, долейте кислоту. Для этого ареометром оттяните некоторое количество электролита и залейте серную кислоту. Учтите, что ее плотность составляет 1,83 г/см3, и это очень едкое вещество. В автомагазинах продается концентрат электролита плотностью 1,4 г/см3 — он более безопасен, поэтому лучше используйте его. Доливайте концентрат, пока плотность не увеличится до нужного значения. После этого поставьте аккумулятор на зарядку с небольшим током (не более 2 А) на полчаса. За это время электролит полностью перемешается. Снова проверьте плотность во всех банках. Она должна быть одинаковой и соответствовать нормам. Если плотность все еще мала, повторите операцию снова.

Особую осторожность соблюдайте при работе с серной кислотой. Не допускайте ее попадания на кожу или одежду. Если это произошло, смойте электролит большим количеством воды и обработайте это место раствором соды, которая нейтрализует кислоту. При оттягивании раствора ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, потому что шлам от пластин может закоротить батарею, и она испортится.

Уменьшение плотности электролита происходит в основном при полной разрядке аккумулятора. При этом увеличивается внутреннее сопротивление аккумулятора и уменьшается его емкость, что приводит к сложностям при попытке запустить двигатель из-за снижения мощности стартера. Рассмотрим, как можно повысить плотность электролита.

Вам понадобится

Инструкция

Откройте пробки в верхней части и с помощью специального прибора, ареометра, измерьте плотность . Для этого в стеклянную трубку, которой поплавок, наберите электролит и по делению на поплавке определите его плотность. Если плотность меньше, чем 1.12, то ее уже вряд ли получится.

Полностью зарядите аккумулятор до того, пока не закипит электролит в банках. При этом значение плотности должно подняться до 1.26-1.28. Желательно осуществить несколько полных циклов зарядки-разрядки, для этого зарядите аккумулятор при помощи малых токов, после чего разрядите до 10.8 вольт, подключив на несколько часов сопротивление в 50 Ом или лампочку на 20-30 Ватт.

После этого перемножьте ток на время, в течение которого разряжался аккумулятор — таким образом, вы рассчитаете значение реальной емкости. Повторите весь цикл еще раз. После этих манипуляций емкость и плотность должны увеличиться. Снова измерьте плотность ареометром.

Если после всех причисленных действий плотность электролита составляет менее 1.26, то откорректируйте ее с помощью добавления электролита плотностью 1.40. Для этого грушей удалите часть электролита из аккумулятора, а вместо нее добавьте новый электролит с высокой плотностью, пока плотность результирующего состава не достигнет требуемого значения.

После этого опять зарядите аккумулятор малым током, не более 2-х Ампер в течение получаса для того, чтобы дать перемешаться электролиту. Опять проверьте плотность и если она меньше нормы, снова добавьте электролит.

Говоря о необходимости повысить плотность аккумулятора, мы, конечно же, имеем в виду плотность электролита в аккумуляторных батареях. Повернул ключ два-три раза, и все – стартер не крутит. Особенно если зажигание не отрегулировано.

Вам понадобится

• — ареометр,
• — электролит,
• — зарядное устройство

Инструкция

В подобных случаях, прежде всего, проверьте, достаточно ли заряжен ваш .
Если он долго стоял на хранении, снятый с автомобиля, вполне возможно АКБ потеряла свой . Это явление саморазрядом. Потеря заряда АКБ может быть и на эксплуатируемом автомобиле при определенном режиме движения.
С понижением заряда падает и электролита. Эти два показателя тесно взаимосвязаны. Поставьте аккумулятор на зарядку, и вы повысите плотность. Не забудьте открыть пробки.
Учтите, чем меньшим током вы будете заряжать вашу батарею, тем полнее и глубже вы зарядите аккумулятор. Для «55-го», например, оптимальным будет ток 2.75 А.

Проверьте плотность заряженной батареи. Если по истечении 10-12 часов ее плотность не достигла показаний 1.27 – 1.28 г/куб. см, вы не наблюдали кипения и выделения газов из банок АКБ – переходите к повышению плотности доливом свежего электролита.
Для этого с соблюдением всех мер предосторожности резиновой грушей или тем же ареометром поочередно из каждой банки забирайте электролит и сливайте в какую-нибудь стеклянную посудину. Чтобы не переводить впустую свежий электролит, заберите и вылейте, в зависимости от потери плотности, из банки сразу несколько всасываний.

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 и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из (примерно 65%) и (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 , 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.

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.

Многим автовладельцам наверняка приходилось сталкиваться с проблемой некорректной работы аккумулятора. Бывает так, что машина простояла всего сутки, а завести ее после этого становится невозможно. При этом даже длительная зарядка батареи не помогает. Подобные симптомы свидетельствуют о снижении О том, какая должна быть плотность в аккумуляторе, почему она падает, и как ее поднять до нужного уровня, мы и поговорим в этой статье.

Электролит и его плотность

Электролит — это раствор, состоящий из серной кислоты и дистиллированной воды. Эти компоненты содержатся в примерно равных частях: вода — 1 часть, серная кислота — 1,25 части. Показатель 1,25 — это и есть плотность аккумулятора АКБ напрямую зависят от этого показателя — чем он выше,
тем ниже у нее температура замерзания, а сама она находится в удовлетворительном рабочем состоянии. Зная, какая должна быть плотность в аккумуляторе, можно судить о реальном состоянии своего устройства.

Замер плотности АКБ

Перед тем как проверить плотность аккумулятора, следует обзавестись специальным прибором под названием ареометр. Он представляет собой устройство, состоящее из нескольких резиновых и стеклянных элементов.

Т.к. электролит является опасным химическим соединением, перед замером его плотности необходимо позаботиться о мерах предосторожности, а именно работы проводить в резиновых перчатках, избегая попадания жидкости на кожу и одежду. Категорически запрещается курить!

Откройте горловину банки, вставьте в нее наконечник устройства и с помощью груши наберите немного электролита так, чтобы поплавок ареометра свободно плавал в корпусе, не задевая дно, боковые стенки и верх. Подождите, пока жидкость в приборе успокоится, и, держа его на уровне глаз, визуально считайте показания. Данную процедуру проведите со всеми банками. Если разница плотности будет превышать 0,01 г на куб. см, то обязательно долейте дистиллированную воду либо поставьте АКБ на выравнивающую зарядку. При снижении плотности до показателя 1,24 г на куб. см или ниже аккумулятор следует подзарядить.

Важно знать не только, как проверить плотность аккумулятора с помощью ареометра,
но и правила внесения поправок к показанию прибора в конкретных температурных условиях. Оптимальная температура электролита для измерения его плотности составляет +15 — +25˚С, но если приходится выполнять эту процедуру при более высокой или низкой температуре, то показания необходимо корректировать.

Температура электролита (˚С)	Поправка к показаниям ареометра

Не следует выяснять, какая плотность в аккумуляторе, после того как туда недавно
была долита вода, или после неоднократных попыток запуска стартера. После выполнения всех процедур тщательно промойте ареометр водой.

Как поднять плотность в аккумуляторе?

Самым простым способом поддержания необходимого уровня электролита в АКБ является долив Однако большинство автовладельцев забывают или не знают о том, что периодически необходимо замерять плотность аккумулятора, т.к. вода со временем выкипает, а вместе с ней и электролит, что влечет снижение плотности, иногда до критической отметки. Когда аккумулятор совсем
отказывается работать, то тут же возникает животрепещущий вопрос: «Как поднять плотность в аккумуляторе?»

Используя нижеизложенную инструкцию, вы сможете самостоятельно продлить жизнь АКБ. Однако помните, что эта процедура требует особого внимания и аккуратности.

Меры предосторожности

Соблюдайте максимальную осторожность при работе с электролитом: все действия выполняйте в защитных очках и резиновых перчатках.
. При самостоятельном разведении электролита обязательно следует добавлять кислоту в воду, но не наоборот! Эти жидкости имеют разную плотность, и результатом ошибки могут стать серьезные ожоги.
. Запрещено переворачивать АКБ вверх дном, т.к. вследствие этого активная поверхность пластин может осыпаться и вызвать короткое замыкание.
. Заранее подготовьте емкости для слива старого электролита и приготовления новой смеси.
. Предварительно проверьте пластмассу, которую будете использовать для запайки отверстий, на стойкость к электролиту.
. Помните, что заряженный аккумулятор будет иметь большую плотность.

Подготовительный этап

Для того чтобы поднять плотность электролита аккумуляторе, потребуются:
. ареометр;
. мерная емкость;
. клизма-груша;
. паяльник;
. дрель;
. электролит;
. аккумуляторная кислота;
. дистиллированная вода.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: подробная инструкция

Производим замеры плотности электролита в каждой банке. Помня, какая должна быть
плотность в аккумуляторе, сопоставляем свои реальные показатели. Итак, если плотность составляет 1,25-1,28, а разброс значений в каждой банке не превышает 0,01, то аккумулятор вполне работоспособен, и каких-либо процедур ему не требуется. Если же показатели варьируются на уровне 1,18-1,20, то единственным вариантом будет долив электролита с плотностью 1,27.

Из одной банки откачайте с помощью клизмы-груши максимальное количество старого электролита и замеряйте его объем.
. Долейте свежий раствор в количестве, составляющем половину от откачанного.
. Активно, но аккуратно покачайте аккумулятор, чтобы перемешались жидкости.
. Замеряйте плотность. Если значение не такое, какая должна быть плотность в аккумуляторе, долейте еще ½ электролита от оставшегося количества. Операцию следует повторять, пока не получите требуемые показатели.
. Остаток долейте дистиллированной водой.

Что делать при критическом уровне плотности

Если показатель плотности ниже 1,18, то данную проблему решить доливом электролита не получится. В этом случае потребуется аккумуляторная кислота, имеющая существенно большую плотность. Данный процесс производится аналогично схеме добавления электролита. Если с одного раза не удалось достичь нужных результатов, повторяйте процедуру необходимое количество раз.
Если в аккумуляторе плотность даже ниже 1,18, то необходимо прибегнуть к процедуре полной замены электролита. Для этого сразу надо откачать с помощью груши максимальное количество раствора. Затем на аккумуляторных банках герметично закройте вентиляционные отверстия пробок. Поставьте АКБ набок и поочередно просверлите 3-3,5-миллиметровые отверстия в дне каждой из банок. Перед тем как проделывать очередное отверстие, из предыдущего сливайте остатки электролита.

Далее необходимо тщательно промыть дистиллированной водой. После этого запаяйте высверленные отверстия кислотостойкой пластмассой (к примеру, для этого можно использовать пробки с ненужного аккумулятора).
Проделав все подготовительные процедуры, можете приступать к заливке свежего электролита. В этом случае рекомендуется использовать раствор, приготовленный самостоятельно, плотность которого будет несколько выше, чем предусмотрена для вашего климатического пояса. При этом следует учесть, что даже полная замена электролита в старом аккумуляторе не сможет обеспечить ему такой же срок службы, как у новой АКБ.

Совет: если вы хотите, чтобы аккумулятор служил вам как можно дольше, не забывайте его вовремя заряжать и проверяйте периодически его плотность.

Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.

Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.

Измерение плотности электролита в аккумуляторе

Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:

1. Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
2. В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см 3 . Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
3. Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.

Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.

Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см 3 , если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см 3 . Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см 3 , иначе потребуется их корректировка.

Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.

Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.

	Температура замерзания, °С	Плотность электролита при 25 °С, г/см 3	Температура замерзания, °С
1.09	-7	1.22	-40
1.10	-8	1.23	-42
1.11	-9	1.24	-50
1.12	-10	1.25	-54
1.13	-12	1.26	-58
1.14	-14	1.27	-68
1.15	-16	1.28	-74
1.16	-18	1.29	-68
1.17	-20	1.30	-66
1.18	-22	1.31	-64
1.19	-25	1.32	-57
1.20	-28	1.33	-54
1.21	-34	1.40	-37

Причины изменения плотности электролита

Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.

Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.

Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.

Как поднять плотность электролита

Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.

В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.

Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.

Как выровнять плотность в банках аккумулятора

Редко кому из водителей не приходилось сталкиваться с такой проблемой, поэтому многим будет полезно узнать, как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора. Есть и такие владельцы, которые вообще не знают, что аккумулятор также нуждается в периодическом обслуживании.

Кроме того, что его нужно периодически подзаряжать от внешнего источника тока, следует также проверять уровень и плотность электролита в его банках. Только внимательное отношение к аккумуляторной батарее обеспечит её длительный срок службы.

Как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора мы постараемся донести всем желающим вполне доступным языком, чтобы даже далёкий от «техники» владелец смог самостоятельно выполнить такую операцию. Для этого не требуется каких-то особых требований или условий, она легко выполняется в условиях гаража. Далее поговорим о том, почему появляется необходимость корректировки плотности, как правильно её выполнить.

Несколько слов об устройстве аккумулятора

Прошло много лет с момента появления первых аккумуляторных батарей. Несмотря на то что постоянно происходило её усовершенствование, сконструированы принципиально новые виды аккумуляторов, по прежнему самым массовым прибором до сих пор является «старушка» свинцово-кислотная АКБ. Наверное, уже из названия стало понятно, что в её основе использован свинец для изготовления пластин, и серная кислота для электролита, чтобы пропитать эти пластины.

АКБ состоит из пластмассового корпуса, в котором размещают шесть отдельных аккумуляторных банок. Каждая такая секция способна выдать напряжение 2,1 вольт, при соединении их в последовательную цепочку, получим на выходе 12,6 вольт. В каждой такой баночке установлен своеобразный пакет из отрицательных и положительных пластин. Между ними обязательно должен быть небольшой промежуток для свободного доступа к ним раствора электролита.

Его изготавливают на основе концентрированной серной кислоты добавлением в неё дистиллированной воды. Нельзя использовать любую другую воду, только чистую в химическом отношении. Смешивая кислоту и воду, получают раствор электролита, плотность которого должна быть 1,27 г/см3. Работа батареи состоит из циклов разряда, а затем подзарядки от работающего автомобильного генератора.

Причины снижения плотности

Для этого имеется много поводов, рассмотрим некоторые из них. С приходом холодов для батареи наступает период её более интенсивной эксплуатации. Становится более продолжительным запуск двигателя, движение с включенным светом приводят к тому, что работы генератора уже недостаточно для восстановления её ёмкости.

Но ещё более «коварная» причина кроется в токах саморазряда батареи. Не путайте их с токами потребления часами или автомагнитолой в дежурном режиме, они несравненно малы в сравнении с саморазрядом. В процессе подзарядки от автомобильного генератора происходит газовыделение из банок паров электролита. В процессе этого неизбежно происходит конденсат этих паров и выпадение осадков, в том числе на корпус АКБ. В результате этого появляются токопроводящие дорожки от «минуса» батареи к её «плюсу» приводящие к саморазряду АКБ.

Как правильно корректировать плотность?

Для проведения такой операции необходимо иметь следующие приборы и материалы:

• Зарядное устройство для АКБ;
• Корректирующий электролит, его плотность должна быть от 1,33 до 1,4 г/см3;
• Дистиллированная вода;
• Термометр для измерения его температуры;
• Денсиметр, прибор для определения плотности;
• Стеклянная трубка для отбора жидкости из банок.

Проводить корректировку нужно проводить после того, когда после зарядки стационарным устройством, плотность электролита ниже показателя 1,27 г/см3. Для проведения этой операции аккумулятор нужно снять с машины, а работу выполнять на улице или в помещении с вентиляцией. В первую очередь осматривают и очищают поверхность батареи, особенно в тех местах, где установлены пробки в её банках.

Далее нужно вывернуть все пробки из банок и денсиметром измерить плотность в каждой из них. Она может быть повышенной или заниженной, что одинаково плохо для батареи, и её срока службы. После этого при помощи стеклянной трубочки отбирают в отдельную посуду некоторое количество жидкости из банок. Если денсиметр показал значение выше рекомендуемого, то нужно добавить такой же объём воды, а если оно ниже, то добавляется корректирующий электролит.

Теперь нужно поставить АКБ минут на 30 на зарядку при номинальном токе, а затем дать пару часов ей отстояться. В это время происходит полное смешивание жидкостей в банках и они станут однородными. Снова нужно проверить плотность и уровень электролита в банках и если потребуется, то снова провести коррекцию.

Как видно из описания, операция достаточно простая и выполнить её могут все владельцы машин. Надеемся, что всем прочитавшим до конца эту статью, стало понятным, как выровнять плотность электролита в банках аккумулятора. Для того чтобы такую операцию проводить, как можно реже, чаще обращайте внимание на состояние АКБ вашего автомобиля.

В продолжение предыдущей записи про доливку дистиллированной водички в аккум, после двух лет эксплуатации без обслуживания.
После доливки до MAX дистиллированной водички в каждую банку (влезло 0,5 л на все 6 банок) и зарядки автоматическим зарядным устройством, током от 2 А до 0,5 А в течении 20 часов, по истечении суток эксплуатации замерил плотность электролита в банках.
Оказалось, что в средних четырех банках плотность одинаковая — 1,27, а в двух крайних банках (слева и справа) она чувствительно меньше — 1,23; 1,24.

Погуглив, почитав различные статьи по предмету выяснил, что как бы это не конец, но позаботиться о продлении жизни аккуму неплохо бы 🙂
Если зарядка не помогла выровнять плотность электролита, необходимо выровнять при помощи концентрированного электролита плотностью 1,4.
Ринулся по магазинам торгующими аккумуляторами и автомагазинам по пути следования.
К моему удивлению, концентрированного электролита нигде не было в наличии.
В одном из магзиков консультант поделился, что плотность 1,4 запрещена и не выпускается уже давненько, а стандартный корректирующий электролит плотностью 1,33, не привозили уже месяца три, в связи с какими-то предстоящими изменениями в законодательстве и скорее всего корректирующий будет еще меньшей плотности.
Правда или нет, но за что купил, за то и продаю 🙂
Доехал до авторынка, где есть множество мелких магазинчиков-палаток и в одном из них без проблем нашлась литрушка корректирующего электролита 1,33, всего за 70 руб 🙂

Итак, чего и сколько отливать/доливать…
Статьи в инете в основном старинные, т.к. аккумулятор давно уже перешел в разряд расходников и обслуживать его стремятся немногие.
За основу для расчетов взята статья с сайта — Автоэлектроника: Простенько и со вкусом
Суть корректировки плотности электролита в банке аккумулятора заключается в следующем:
а) из банки забирается некоторый объём электролита;
б) вместо него в банку добавляется тот-же объём либо дистиллированной воды (плотность 1,00) — для понижения плотности электролита в банке, либо корректирующего электролита (обычно плотностью 1,40) — для повышения плотности;
Равенство объёмов забираемой и добавляемой жидкостей используется только для упрощения всей процедуры и более простого логического осмысления её результатов.
По мере приобретения опыта, указанное равенство может нарушаться.
в) батарея включается на 30 минут на заряд номинальным током для лучшего перемешивания электролита в результате газовыделения;
г) батарея отключается от зарядного устройства и выдерживается 0,5÷2 часа для выравнивания плотности электролита в объёме банок;
д) измеряется плотность электролита в каждой банке и его уровень, оба параметра приводятся в норму.
Т.е. при необходимости, все операции а) и д) повторяются
Ниже приведена формула, при использовании которой можно применять корректирующий электролит с плотностью отличной от 1,40

где:
Vэ — объём удаляемого из банки электролита, см3,
Vб — объём электролита в одной банке, см3,
ρн — начальная плотность электролита до корректировки, г/см3,
ρк — конечная плотность, которую надо получить, г/см3,
ρд — плотность доливаемой жидкости, (вода — 1,00 г/см3 или корректирующий электролит — * г/см3)
Следует учесть, что при использовании данной формулы объёмы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Итак, теперь главный вопрос, какой объем электролита в нашем ISTA CALCIUM 12V 70A/h?
На него ответа так и не нашел, но решено по аналогии с размерами наших русских аккумов, взять за исходник объем в 6СТ-55 (60) — 3,8 л. По итогу вышло, что вероятно в нашем аккуме примерно 3,5 л.
По расчетам при плотности начальной 1,24, необходимо заместить на корректирующий электролит 1,33, примерно 211 см3.
Чтобы сильно не ошибиться, для начала из каждой крайней банки изъято четыре раза по 40 единиц объема указанного на колбе ареометра, итого 160 из каждой 🙂
Соответственно столько же и залито электролита 1,33

После перемешивания, перебулькивания 🙂 плотность как раз оказалась 1,27
Оставляю заряжаться на 10 ч током от 2 до 0,5 А (автоматическое зарядное) и утром плотность оказывается практически 1,32 в каждой банке.
Многовато, но это только сразу после отключения зарядки.
Через пару дней проверяю, в каждой банке ровно 1,30, во всех шести.
Повторяю процедуру с замещением небольших объемов в кажой банке на дистиллированную воду.
В этот раз из каждой банки забрал по 60 см3, взамен заливаю дистиллировку.
Полчаса подзарядил, покатался денек и на проверку.
Ну вот теперь около дела, во всех банках плотность электролита одинакова — 1,26
для стремительно надвигающегося лета в самый раз 🙂

Если все эти манипуляции помогут продлить жизнь аккуму еще года на три, то в принципе не напрягает.
Да и когда знаешь, что мерять и доливать, то совсем все просто.
Следующая проверка состояния в октябре/ноябре 🙂

PS: прошло более полутора лет с момента данной операции с корректирующим электролитом и уже после этого читал много мнений, что нельзя так корректировать плотность, правильный вариант только полной зарядкой аккума стационарным зарядником, что в итоге после полной зарядки получится перекос по плотности в банках… НО, буквально на днях заморочился полной зарядкой аккума в несколько этапов и в итоге в этих крайних банках плотность по окончанию заряда как и в остальных — 1,27 все норм.
В этот раз подвела только одна банка в середине, во всех 1,27, а в одной 1,25 после полной зарядки.
КТЦ для аккума проведены, полный заряд произведен, думаю терять нечего, с одной средней банкой повторю экзекуцию с корректирующим электролитом

Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором h3SO4.

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).

По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.

Проверяется денсиметром (ареометр) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.

Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?

Какая плотность должна быть в аккумуляторе

Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.

Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.

Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе

Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.

Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.

Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.

Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!

По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.

Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.

Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.

Показания вольтметра нагрузочной вилки, B

Степень разряженности батареи, %

Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).

В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.

Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.

Как проверить плотность аккумулятора

Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.

Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ

Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.

Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условия.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Итак, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.

Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно

Доброго времени суток! Все читатели блога знают, что обслуживаемый аккумулятор, требует периодических проверок. Ведь концентрация серной кислоты в нем со временем падает. Поэтому, каждый уважающий себя автомобилист, должен знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Об этом, мы с вами и поговорим.

Содержание

Почему плотность электролита падает

Прежде чем разбираться, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, давайте выясним причины ее падения.

Для любого АКБ, изменение плотности это нормальное явление. Т.е., аккумулятор разрядился – ее значение понизилось. Зарядился – повысилось. Но в некоторых ситуациях, батарея попросту не держит заряд. А это говорит о том, что концентрация упала слишком сильно и ее пора поднимать.

Почему у АКБ становится маленькая плотность:

• аккумулятор просто разряжен;
• батарея подвергалась перезарядке, в результате чего выкипал электролит;
• в банки доливается дистиллированная вода, а замеры концентрации не проводятся. В результате плотность электролита постепенно падает;

Кстати, если АКБ будет долго работать в таком состоянии, это приведет к сульфитации пластин. Поэтому, лучше его не запускать.

Подготовка

Итак, если в результате проверки ареометром, обнаружилась низкая плотность электролита в аккумуляторе ее нужно поднимать. Но, прежде чем это делать, нужно убедиться, что соблюдены некоторые условия:

• АКБ заряжен;
• температура электролита в банках находится в пределах 20-25 оС;
• во всех банках уровень жидкости в норме;
• аккумулятор целый. На АКБ, часто появляются трещины возле токовыводов, из-за расшатывания контактов. Поэтому не нужно стучать и прикладывать излишних усилий чтобы снять клемму на аккумуляторе. Лучше потратить немного больше времени и сделать это аккуратно.

Если же батарея автомобиля разряжена, то она заряжается, а после измеряется плотность. Почему так? Дело в том, что при низком заряде – концентрация кислоты в банках уменьшается.

Если залить корректирующий раствор в незаряженный аккумулятор – концентрацию серной кислоты можно повысить до такой степени, что в банках осыпятся пластины.

Нужно учесть, и тот факт, что автомобильный генератор, заряжает аккумулятор лишь на 85-90%. Поэтому перед замерами, зарядку батареи нужно проводить в обязательном порядке.

Корректирующая подзарядка АКБ

Иногда, может возникнуть ситуация, что после полной зарядки, плотность электролита в банках оказывается разная. Вообще, разница в плотности допускается не более 0,01 кг/см3. Иначе, требуется ее выравнивание.

Для этого, можно провести корректирующую подзарядку батареи. В 2-3 раза уменьшается сила тока (по сравнению с номинальной величиной) и АКБ заряжается 1-2 часа. Если это не помогло выровнять плотность электролита – потребуются более радикальные меры.

Корректирующий электролит

Корректирующим, называют электролит с плотностью 1,40 кг/см3. Запомните, ни в коем случае, нельзя просто так вливать его в АКБ. Т.е. вначале, нужно проверить аккумулятор и выяснить причину падения уровня жидкости, а потом его уже поднимать.

Часто встречается ситуация, когда начинающие автолюбители неправильно истолковывают название «корректирующий». Например, когда из банок выпарилась вода. Т.е. нужно поднять уровень жидкости, а тут как раз корректирующий раствор. Логика проста:

• в АКБ залит электролит, а его уровень упал;
• раствор корректирующий, значит он предназначен для корректировки уровня жидкости.

К сожалению, такая точка зрения в корне неправильна. В большинстве случаев, для выравнивания уровня, в АКБ льется дистиллированная вода.

А корректирующий электролит льется в таких случаях:

• если жидкость вытекла из банок;
• если вы налили в АКБ слишком много дистиллята и понизили плотность.

Поэтому не нужно его лить, если, например, батарея просто разряжена, а соответственно концентрация ниже требуемой.

Поднимаем плотность электролита в АКБ

Итак, давайте разбираться, как повысить плотность аккумулятора. Скажу сразу – дело это хоть и не хитрое, но достаточно кропотливое и к тому же, занимает много времени. Поэтому лучше заранее запастись терпением.

Нормальная плотность электролита должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Причем, это значение должно быть одинаково для всех банок. Для того чтобы поднять концентрацию электролита в банках аккумулятора, используется корректирующий раствор. Если же вы захотите самостоятельно приготовить смесь в домашних условиях, запомните последовательность:

• в емкость льется дистиллят, а уже в него добавляется серная кислота. Если сделать наоборот – раствор начнет бурно кипеть.

Кроме того, понадобится:

• аэрометр с грушей для откачки жидкости из банок;
• стеклянная емкость для слива старого электролита;
• мерный стакан;
• защитные очки, перчатки.

Важно помнить и то, что у жидкости может быть разная плотность в банках. Поэтому имеет смысл сделать простую табличку, куда заносить результаты замеров по каждой банке – иначе можно запутаться.

Сразу сделаю одно важное уточнение. Некоторые товарищи, советуя как поднять плотность в аккумуляторе, предлагают полностью выливать электролит и заливать новый. А для этого, они рекомендуют просто перевернуть батарею, вылить жидкость и промыть все дистиллированной водой. А в результате таких манипуляций перестает работать одна или несколько банок.

Почему так происходит? Дело в том, что на дне собирается свинцовый осадок. И если АКБ перевернуть – кусочки свинца могут упасть между пластин и закоротить их. Т.е. банка перестает работать.

Итак, когда упала плотность электролита, есть несколько действенных метода, чтобы ее безболезненно поднять. Давайте их рассмотрим.

Доливка корректирующего электролита

Для этого понадобится концентрированный электролит.

Как увеличить плотность:

• из банки откачивается жидкость при помощи аэрометра или обычной спринцовки;
• вместо нее, заливается такой же объем корректирующего раствора;
• АКБ ставится на зарядку на полчаса – час, после чего, выдерживается в течение 2-3 часов;
• проводятся контрольные замеры;
• при необходимости, процедура повторяется.

При откачке, нужно следить, чтобы не оголялась поверхность пластин.

Выравнивание при помощи зарядного устройства

Здесь все просто. Единственное условие, понадобится зарядное для автомобиля с жесткой регулировкой выходного напряжения. Автоматические зарядные, уменьшающие силу тока при достижении полной зарядки не подойдут.

Как восстановить плотность:

• АКБ доводится до полной зарядки;
• когда он заряжен и начинает кипеть – уменьшается сила тока до 1-2 Ампер;
• логика простая – АКБ кипит, вода испаряется, концентрация электролита повышается;
• время выпаривания зависит от конкретного случая и может длиться больше суток;
• когда уровень упал – доливается электролит и замеряется плотность;
• если нужно – операция повторяется.

Из минусов, стоит отметить, что это долго.

Если плотность слишком низкая

Как выровнять плотность, если она слишком низкая? Например, если ее значение, ниже 1,18, описанные методы не сработают. Придется сливать кислоту полностью.

Давайте разберемся, что делать в этом случае:

• электролит откачивается из банок, насколько это возможно;
• АКБ аккуратно переворачивается, и в дне высверливаются отверстия в каждой банке.
• Желательно делать это в какой-нибудь емкости, например в тазу;
• после этого, батарея ставится в вертикальное положение, и с нее выливаются остатки жидкости;
• аккумулятор промывается дистиллированной водой;
• отверстия запаиваются, и заливается новый раствор.

Пластик для запаивания дырок, должен быть устойчивым к серной кислоте.

Иногда встречаются ситуации, когда в старых аккумуляторах совсем нет плотности. Это говорит о глубокой сульфатации. В этом случае потребуются более серьезные меры для восстановления.

На самом деле, если в вашем аккумуляторе упала плотность электролита – это не такая уж большая проблема. И поднять ее можно без особых трудов. Но, лишь в том случае, если определить падение концентрации вовремя. Если же за аккумулятором не следить – он просто выйдет из строя.

Как проверить аккумулятор автомобиля | Прием аккумуляторов в Санкт-Петербурге по лучшим ценам

Процесс проверки аккумулятора:

1. Внешний осмотр аккумулятора

2. Проверка уровня электролита в аккумуляторе

3. Проверка плотности электролита в аккумуляторе

4. Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром

5. Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.

 

1. Внешний осмотр аккумулятора

В процессе эксплуатации на поверхности аккумулятора накапливается грязь, влага, потеки электролита (испарение при кипении). Все это приводит к возникновению токов саморазряда аккумулятора. И если вовремя не подзарядить батарею, в результате получается глубокий разряд аккумулятора.

Частые глубокие разряды аккумулятора прямая дорога к сульфатации пластин и уменьшению срока службы аккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии саморазряда:

Подключить один щуп вольтметра на клемму аккумулятора, а другим провести по поверхности аккумулятора, при этом вольтметр покажет какое-то напряжение, соответствующее определенному току саморазряда батареи.

Чтобы устранить саморазряд аккумулятора:

Нужно почистить аккумулятор. Потеки электролита убираются раствором соды в воде (чайная ложка на стакан воды). Электролит-кислота, раствор соды – щелочь, в результате химической реакции возникает соль и вода. Затем промыть аккумулятор водой.

Клеммы зачистите мелкой наждачной бумагой и проверьте надежность их соединения с проводами.

Обратите внимания на корпус в целом. В случае плохого крепления аккумулятора, особенно в морозы, когда пластиковый корпус довольно хрупок, могут возникнуть трещины в корпусе.

 

2. Проверка уровня электролита в аккумуляторе.

Проверить уровень электролита возможно только в обслуживаемых аккумуляторных батареях.

Операция производится специальной стеклянной трубкой, при этом уровень электролита должен быть в пределах 10-12 мм над свинцовыми пластинами аккумуляторной батареи

Для того, что бы замерить уровень электролита необходимо трубку поместить в заливное отверстие аккумулятора до соприкосновения с сеткой сепаратора, верхний конец трубки зажать пальцем и вытащить трубку. Верхний уровень электролита в уровнемерной трубке будет соответствовать уровню электролита в аккумуляторе.

Заниженный уровень является следствием «выкипания» электролита, в этом случае уровень электролита доводится доливкой дистиллированной воды.

Доливка в аккумулятор электролита производится только в том случае, когда вы уверены, что понижение уровня произошло вследствие разливания электролита из батареи.

Перед тем как приступить к дальнейшей проверки аккумулятора необходимо оценить степень его заряженности и дальнейшую проверку аккумулятора производить после полной зарядки.

Определить степень заряженности можно двумя способами: либо измерить плотность электролита в аккумуляторе, либо измерить напряжение на аккумуляторе.

3.Проверка плотности электролита в аккумуляторе (для обслуживаемых аккумуляторов)

Прибор для проверки плотности электролита в аккумуляторе называется – ареометр.

Для замера плотности электролита в аккумуляторе необходимо ареометр поместить в заливное отверстие аккумулятора, с помощью груши произвести забор электролита в колбу, так, что бы поплавок свободно плавал и снять показание плотности по шкале ареометра в соответствие с верхним уровнем электролита.

Значение плотности при 100 % заряженном аккумуляторе будет зависеть от температурных условий эксплуатации АКБ.

Таблица 1. Плотности электролита при различных температурах.

*SOC = State of charge — уровень заряда аккумуляторной батареи

Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 от номинального значения соответствует разряду аккумулятора на 5-6%.

Значения, приведенные в таблице, будут верными, если вы производили проверку плотности при температуре электролита 20-30 °С. Если температура отличается от этого диапазона, то следует к измеренному значению плотности прибавить (вычесть) поправку согласно таблице.

Температура электролита,С	Поправка, г/см3
от –40 до –26 от –25 до –11 от –10 до +4 от +5 до +19 от +20 до +30 от +31 до +45	–0,04 –0,03 –0,02 –0,01 0,00 +0,01

Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе в зависимости от времени года и района эксплуатации

Обычно в автомобильных аккумуляторах, которые вы можете купить в магазине, плотность электролита соответствует 1,27 г/см3 . Допустим, при проверке плотности электролита в аккумуляторе ареометр показал значение 1,22 г/см3 (то есть плотность упала на 0,05 г/см3), то это значит, что АКБ разрядилась на 30 % от номинального значения.

В этом случае батарею необходимо зарядить. После этого, если АКБ исправна, то значение плотности электролита восстановится до номинального значения. Самое главное не допускайте разряда батареи больше чем на 50%.

Температура замерзания электролита в зависимости от плотности

Низкая плотность электролита в зимнее время ведет к его замерзанию, стремительной потери емкости аккумулятора, а иногда даже к физическим деформациям и появлению трещин.

4. Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром

Для измерения напряжение с помощью мультиметра, включите его в режим измерения постоянного напряжения, при этом диапазон установите выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе. Например, для популярного недорогого мультиметра серии DT-830 (M-830)

это 20 вольт. Далее подключите черный (COM) щуп мультиметра на минус аккумулятора, красный (плюсовой) на плюс и снимите показания с дисплея мультиметра.

 

Напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 12,6 вольта.

Если напряжение батареи менее 12 вольт — степень ее заряда упала больше чем на 50 %, аккумулятор необходимо срочно зарядить!

Нельзя допускать глубоких разрядов аккумулятора, это ведет, к сульфатации пластин аккумулятора.

Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что батарея разряжена на 100 %.

Но нельзя жестко привязываться к конкретному значению напряжения, так как оно связано с плотностью электролита в аккумуляторе.

Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, соединенных последовательно. Напряжение одной банки можно вычислить по формуле:

Uб= 0,84 +ρ

где, ρ – плотность электролита;

Тогда напряжение на аккумуляторе будет равно:

Uакб = 6*(0.84 +ρ)

При плотности АКБ равной 1,27 г/см3 напряжение на аккумуляторе будет:

Uакб = 6*(0,84 +1,27) = 12,66 вольт

Соответственно при разной начальной плотности электролита в аккумуляторе будет и разной напряжение на нем.

5.Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.

Когда при измерении напряжения определяется, что аккумуляторная батарея полностью заряжена, а «крутит двигатель» плохо или вообще не «крутит» — можно предположить, что у такого аккумулятора упала емкость в результате долгой, или неправильной эксплуатации и разряжается он настолько быстро, что «умирает» за одну секунду.

Чтобы проверить работу аккумулятора под нагрузкой используется нагрузочная вилка. Схема нагрузочной вилки приведена на рисунке.

То есть нагрузочная вилка представляет собой вольтметр с возможностью подключения параллельно с его выводами нагрузки. Для стартерных батарей сопротивление нагрузки выбирается в диапазоне 1-1,4 от емкости аккумулятора. Это считается максимальным разрядным током для аккумулятора. Не путать со стартерным током.

 

Сначала проводится измерение напряжения аккумулятора без нагрузки и определение степени его заряженности с помощью таблицы.

Таблица. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения на холостом ходу. (АКБ находится в покое не менее 24 часов).

Показания вольтметра.	>12,7	12,5	12,3	12,1	< 11.9
Процент заряженности %	100	75	50	25	0

Вторым этапом является измерение напряжение на аккумуляторе при подключенной нагрузки и определение степени заряженности согласно таблице. Снятие показание под нагрузкой производится в конце пятой секунды с момента подключения нагрузки.

Таблица. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения в конце 5 секунды тестирования нагрузочной вилкой.

Показания вольтметра.	>10,2	9,6	9	8,4	< 7.8
Процент заряженности %	100	75	50	25	0

При 100% заряженном аккумуляторе напряжение, измеряемое под нагрузкой не должно быть меньше 10,2 вольта. В противном случае считается что аккумулятор не полностью заряжен и его необходимо зарядить.

Если же случилась такая ситуация, что без нагрузки аккумулятор показывает напряжение 100% заряженного аккумулятора, а при включении нагрузки напряжение сильно «просаживается» и сильно отличается от значений указанных в таблице, значит —  в таком аккумуляторе неисправность (сульфатация, короткозамкнутые пластины и т. д.).

Необходимо, если это возможно устранять неисправность или приобретать новый аккумулятор.

Разная плотность в банках аккумулятора что делать

Главные вкладки

Поиск

Нормальные параметры АКБ:

• напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) 12,6 – 12,9 В
• плотность электролита 1,28 г/см 3 (при +20°С)
• напряжение на клеммах АКБ при работе двигателя на 1500-2000 об/мин и включенном дальнем свете составляет 13,9 – 14,3 В

Когда необходимо зарядить АКБ:

• плотность электролита ниже 1,26 г/см 3
• напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) ниже 12,6 В
• плотность электролита в разных банках отличается более, чем на 0,02 г/см 3

При плотности 1,2 г/см 3 температура замерзания электролита около -20°С. Замерзший электролит в аккумуляторе приведет батарею в негодность, замороженный аккумулятор невозможно восстановить, так что не оставляйте сильно разряженную АКБ на морозе, а сразу несите в дом и заряжайте!

Если в одной из банок плотность электролита значительно ниже, чем в остальных, это может служить сигналом о возможном внутреннем замыкании пластин аккумулятора.

Как заряжать:

Перед зарядкой автомобильного аккумулятора необходимо вывернуть все пробки, снять крышки банок.

• Заряжаем АКБ током, равным по величине 0,05 от ее номинальной ёмкости. Для батареи с номинальной ёмкостью 55 Ач оптимальная величина зарядного тока составляет 2,75 А.
• Максимальный зарядный ток — 0,1 ёмкости аккумулятора.
• Максимальное напряжение на выходе зарядного устройства — не выше 14,4 В, лучше, если есть возможность регулировать напряжение заряда.
• Чем меньше зарядный ток, тем глубже зарядится батарея.
• Признаки окончания зарядки: бурное выделение газа и отсутствие на протяжении 1-2 часов изменения плотности электролита.

Если аккумулятор частично (на 25%) разряжен, ток в начале заряда при включении зарядного устройства может резко подпрыгнуть вверх. Регулируем его до величины не выше 0,1 ёмкости аккумулятора или еще меньше, если напряжение на выводах батареи близко к 14В. Например, если батарея имеет емкость 55Ач — максимальный ток зарядки 5,5А. Далее в процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться.

Периодически желательно выравнивать плотность электролита АКБ небольшим током, например в том случае, если плотность электролита в разных банках аккумулятора отличается на ±0,01 г/см 3 . Включив зарядное устройство, устанавливаем ток зарядки в районе 2А или ниже. Заряжаем АКБ подобным образом до двух суток. Особенно это необходимо делать после того, как аккумулятор полностью посажен в результате многократных безуспешных попыток завести двигатель. Причём делаем это безотлагательно, пока не началась сульфатация пластин.

Изготовители батарей не предусматривают добавление в электролит каких-либо улучшающих добавок, электролит должен состоять только из дистиллированной воды и серной кислоты, поэтому для доведения уровня электролита до нормы в батарею необходимо доливать исключительно дистиллированную воду. Не используйте воду из под крана. Если электролит часто выкипает, необходимо проверить электрооборудование авто.

Бывает, что, при попытке зарядить батарею, ее владелец видит отсутствие тока на зарядном устройстве. При этом НРЦ батареи не превышает 10 В, и плотность электролита близка к нормальной и примерно одинакова во всех банках. В этом случае имеет место обрыв цепи между соседними банками батареи.

Измерение плотности электролита.

Плотность электролита у полностью заряженной батареи 1,28±0,01 г/см 3 . Если плотность электролита у вас 1,20±0,01 г/см 3 , значит батарея разряжена на 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита равна 1,10±0,01 г/см 3 . При наличии замыкания пластин плотность электролита в дефектной банке будет значительно ниже (на 0,10-0,15 г/см 3 ), чем в остальных.

Для измерения плотности жидкостей применяют прибор под названием ареометр.

При измерении поплавок должен плавать в электролите, не касаясь стенок ареометра. Также замеряем температуру электролита. Результат измерения плотности приводим к +25 градусам Цельсия путем прибавления температурной поправки к показаниям прибора, руководствуясь таблицей:

Автор: Максим Марков

Доброго времени суток! Все читатели блога знают, что обслуживаемый аккумулятор, требует периодических проверок. Ведь концентрация серной кислоты в нем со временем падает. Поэтому, каждый уважающий себя автомобилист, должен знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Об этом, мы с вами и поговорим.

Почему плотность электролита падает

Прежде чем разбираться, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, давайте выясним причины ее падения.

Для любого АКБ, изменение плотности это нормальное явление. Т.е., аккумулятор разрядился – ее значение понизилось. Зарядился – повысилось. Но в некоторых ситуациях, батарея попросту не держит заряд. А это говорит о том, что концентрация упала слишком сильно и ее пора поднимать.

Почему у АКБ становится маленькая плотность:

• аккумулятор просто разряжен;
• батарея подвергалась перезарядке, в результате чего выкипал электролит;
• в банки доливается дистиллированная вода, а замеры концентрации не проводятся. В результате плотность электролита постепенно падает;

Кстати, если АКБ будет долго работать в таком состоянии, это приведет к сульфитации пластин. Поэтому, лучше его не запускать.

Подготовка

Итак, если в результате проверки ареометром, обнаружилась низкая плотность электролита в аккумуляторе ее нужно поднимать. Но, прежде чем это делать, нужно убедиться, что соблюдены некоторые условия:

• АКБ заряжен;
• температура электролита в банках находится в пределах 20-25 оС;
• во всех банках уровень жидкости в норме;
• аккумулятор целый. На АКБ, часто появляются трещины возле токовыводов, из-за расшатывания контактов. Поэтому не нужно стучать и прикладывать излишних усилий чтобы снять клемму на аккумуляторе. Лучше потратить немного больше времени и сделать это аккуратно.

Если же батарея автомобиля разряжена, то она заряжается, а после измеряется плотность. Почему так? Дело в том, что при низком заряде – концентрация кислоты в банках уменьшается.

Если залить корректирующий раствор в незаряженный аккумулятор – концентрацию серной кислоты можно повысить до такой степени, что в банках осыпятся пластины.

Нужно учесть, и тот факт, что автомобильный генератор, заряжает аккумулятор лишь на 85-90%. Поэтому перед замерами, зарядку батареи нужно проводить в обязательном порядке.

Корректирующая подзарядка АКБ

Иногда, может возникнуть ситуация, что после полной зарядки, плотность электролита в банках оказывается разная. Вообще, разница в плотности допускается не более 0,01 кг/см3. Иначе, требуется ее выравнивание.

Для этого, можно провести корректирующую подзарядку батареи. В 2-3 раза уменьшается сила тока (по сравнению с номинальной величиной) и АКБ заряжается 1-2 часа. Если это не помогло выровнять плотность электролита – потребуются более радикальные меры.

Корректирующий электролит

Корректирующим, называют электролит с плотностью 1,40 кг/см3. Запомните, ни в коем случае, нельзя просто так вливать его в АКБ. Т.е. вначале, нужно проверить аккумулятор и выяснить причину падения уровня жидкости, а потом его уже поднимать.

Часто встречается ситуация, когда начинающие автолюбители неправильно истолковывают название «корректирующий». Например, когда из банок выпарилась вода. Т.е. нужно поднять уровень жидкости, а тут как раз корректирующий раствор. Логика проста:

• в АКБ залит электролит, а его уровень упал;
• раствор корректирующий, значит он предназначен для корректировки уровня жидкости.

К сожалению, такая точка зрения в корне неправильна. В большинстве случаев, для выравнивания уровня, в АКБ льется дистиллированная вода.

А корректирующий электролит льется в таких случаях:

• если жидкость вытекла из банок;
• если вы налили в АКБ слишком много дистиллята и понизили плотность.

Поэтому не нужно его лить, если, например, батарея просто разряжена, а соответственно концентрация ниже требуемой.

Поднимаем плотность электролита в АКБ

Итак, давайте разбираться, как повысить плотность аккумулятора. Скажу сразу – дело это хоть и не хитрое, но достаточно кропотливое и к тому же, занимает много времени. Поэтому лучше заранее запастись терпением.

Нормальная плотность электролита должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Причем, это значение должно быть одинаково для всех банок. Для того чтобы поднять концентрацию электролита в банках аккумулятора, используется корректирующий раствор. Если же вы захотите самостоятельно приготовить смесь в домашних условиях, запомните последовательность:

• в емкость льется дистиллят , а уже в него добавляется серная кислота. Если сделать наоборот – раствор начнет бурно кипеть.

Кроме того, понадобится:

• аэрометр с грушей для откачки жидкости из банок;
• стеклянная емкость для слива старого электролита;
• мерный стакан ;
• защитные очки , перчатки.

Важно помнить и то, что у жидкости может быть разная плотность в банках. Поэтому имеет смысл сделать простую табличку, куда заносить результаты замеров по каждой банке – иначе можно запутаться.

Сразу сделаю одно важное уточнение. Некоторые товарищи, советуя как поднять плотность в аккумуляторе, предлагают полностью выливать электролит и заливать новый. А для этого, они рекомендуют просто перевернуть батарею, вылить жидкость и промыть все дистиллированной водой. А в результате таких манипуляций перестает работать одна или несколько банок.

Почему так происходит? Дело в том, что на дне собирается свинцовый осадок. И если АКБ перевернуть – кусочки свинца могут упасть между пластин и закоротить их. Т.е. банка перестает работать.

Итак, когда упала плотность электролита, есть несколько действенных метода, чтобы ее безболезненно поднять. Давайте их рассмотрим.

Доливка корректирующего электролита

Для этого понадобится концентрированный электролит.

Как увеличить плотность:

• из банки откачивается жидкость при помощи аэрометра или обычной спринцовки;
• вместо нее, заливается такой же объем корректирующего раствора;
• АКБ ставится на зарядку на полчаса – час, после чего, выдерживается в течение 2-3 часов;
• проводятся контрольные замеры;
• при необходимости, процедура повторяется.

При откачке, нужно следить, чтобы не оголялась поверхность пластин.

Выравнивание при помощи зарядного устройства

Здесь все просто. Единственное условие, понадобится зарядное для автомобиля с жесткой регулировкой выходного напряжения. Автоматические зарядные, уменьшающие силу тока при достижении полной зарядки не подойдут.

Как восстановить плотность:

• АКБ доводится до полной зарядки;
• когда он заряжен и начинает кипеть – уменьшается сила тока до 1-2 Ампер;
• логика простая – АКБ кипит, вода испаряется, концентрация электролита повышается;
• время выпаривания зависит от конкретного случая и может длиться больше суток;
• когда уровень упал – доливается электролит и замеряется плотность;
• если нужно – операция повторяется.

Из минусов, стоит отметить, что это долго.

Если плотность слишком низкая

Как выровнять плотность, если она слишком низкая? Например, если ее значение, ниже 1,18, описанные методы не сработают. Придется сливать кислоту полностью.

Давайте разберемся, что делать в этом случае:

• электролит откачивается из банок, насколько это возможно;
• АКБ аккуратно переворачивается, и в дне высверливаются отверстия в каждой банке.
• Желательно делать это в какой-нибудь емкости, например в тазу;
• после этого, батарея ставится в вертикальное положение, и с нее выливаются остатки жидкости;
• аккумулятор промывается дистиллированной водой;
• отверстия запаиваются, и заливается новый раствор.

Пластик для запаивания дырок, должен быть устойчивым к серной кислоте.

Иногда встречаются ситуации, когда в старых аккумуляторах совсем нет плотности. Это говорит о глубокой сульфатации. В этом случае потребуются более серьезные меры для восстановления.

На самом деле, если в вашем аккумуляторе упала плотность электролита – это не такая уж большая проблема. И поднять ее можно без особых трудов. Но, лишь в том случае, если определить падение концентрации вовремя. Если же за аккумулятором не следить – он просто выйдет из строя.

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 …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

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.

А на этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(27 голосов, средний: 4,07 из 5)

Похожие новости

Сколько свинца в аккумуляторе. Разбираем автомобильные варианты .

Что такое AGM аккумулятор? 8 принципиальных отличий этой техноло.

Как проверить утечку тока в автомобиле. Мультиметром или попрост.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Доброго всем дня, решил я написать свой отзыв о Toyota Avensis 2010 года. Просто хочу…

ТОП статей за месяц

У меня есть много различных статей и видео по различным коробкам передач, например вот здесь…

У меня на сайте уже есть статья про выбор карт памяти (можете посмотреть здесь), очень…

В статье – можно ли открывать окна при работающем кондиционере (почитать можно здесь), мне задали…

Замена обычных присадок к электролиту для аккумуляторов производными диоксолона для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии

1.

Гуденаф, Дж. Б. и Ким, Ю. Проблемы перезаряжаемых литиевых аккумуляторов. Chem. Матер. 22 , 587–603 (2010).

CAS Статья Google ученый

2.

Тараскон, Дж. М. и Арман, М. Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются перезаряжаемые литиевые батареи. Nature 414 , 359–367 (2001).

ADS CAS PubMed Статья Google ученый

3.

Арико, А. С., Брюс, П., Скросати, Б., Тараскон, Дж. М. и ван Шалквейк, В. Наноструктурированные материалы для передовых устройств преобразования и хранения энергии. Nat. Матер. 4 , 366–377 (2005).

ADS PubMed Статья CAS Google ученый

4.

Лю К., Ли, Ф., Ма, Л. П. и Ченг, Х. М. Современные материалы для хранения энергии. Adv. Матер. 22 , E28 – E62 (2010).

CAS PubMed Статья Google ученый

5.

Чае, С., Чой, С. Х., Ким, Н., Сунг, Дж. И Чо, Дж. Интеграция графитовых и кремниевых анодов для коммерциализации высокоэнергетических литий-ионных батарей. Angew. Chem. Int. Эд. 58 , 2–28 (2019).

Артикул CAS Google ученый

6.

Liu, W. et al. Насыщенный никелем слоистый оксид переходного металла лития для высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов. Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 4440–4457 (2015).

CAS Статья Google ученый

7.

Мантирам А., Найт, Дж. К., Мюнг, С. Т., О, С. М. и Сан, Ю. К. Катоды из слоистого оксида с высоким содержанием никеля и лития: прогресс и перспективы. Adv. Energy Mater. 6 , 1501010 (2016).

Артикул CAS Google ученый

8.

Касаваджула, У., Ван, С. и Эпплби, А. Дж. Вставные аноды на основе нано- и кремния в массе для литий-ионных вторичных элементов. J. Источники энергии 163 , 1003–1039 (2007).

ADS CAS Статья Google ученый

9.

МакДауэлл, М.Т., Ли, С. В., Никс, В. Д. и Цуй, Ю. Статья в честь 25-летия: понимание литиирования кремния и других легирующих анодов для литий-ионных аккумуляторов. Adv. Матер. 25 , 4966–4985 (2013).

CAS PubMed Статья Google ученый

10.

Чен, З., Шеврие, В., Кристенсен, Л. и Дан, Дж. Р. Разработка электродов из аморфного сплава для литий-ионных аккумуляторов. Электрохим. Solid State Lett. 7 , A310 – A314 (2004 г.).

CAS Статья Google ученый

11.

Choi, N.-S. и другие. Влияние добавки фторэтиленкарбоната на межфазные свойства кремниевого тонкопленочного электрода. J. Источники энергии 161 , 1254–1259 (2006).

ADS CAS Статья Google ученый

12.

Шобукава, Х., Альварадо, Дж., Янг, Ю. и Мэн, Ю.С. Электрохимические характеристики и межфазные исследования кремниевого композитного анода для литий-ионных аккумуляторов в полном элементе. J. Источники энергии 359 , 173–181 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

13.

Zhao, H. et al. Пленкообразующие добавки к электролиту для литий-ионных аккумуляторов: прогресс и перспективы. J. Mater. Chem. А 7 , 8700–8722 (2019).

CAS Статья Google ученый

14.

Xu, G. et al. Назначение функциональных добавок для устранения плохих характеристик высоковольтных (класс 5 В) литий-ионных аккумуляторов LiNi0,5 Mn1,5 O4 / MCMB. Adv. Energy Mater. 8 , 1701398 (2018).

Артикул CAS Google ученый

15.

Han, J. G. et al. Несимметричный фторированный малонатоборат как амфотерная добавка для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Energy Environ. Sci. 11 , 1552–1562 (2018).

CAS Статья Google ученый

16.

Haregewoin, A. M., Wotango, A. S. & Hwang, B. J. Электролитные добавки для электродов литий-ионных аккумуляторов: прогресс и перспективы. Energy Environ. Sci. 9 , 1955–1988 (2016).

CAS Статья Google ученый

17.

Чой, Н.-С. и другие. Проблемы, с которыми сталкиваются литиевые батареи и электрические двухслойные конденсаторы. Angew. Chem. Int. Эд. 51 , 9994–10024 (2012).

CAS Статья Google ученый

18.

Jo, H. et al. Стабилизация межфазного слоя твердого электролита и циклическая характеристика кремний-графитового анода батареи с помощью бинарной добавки фторированных карбонатов. J. Phys. Chem. С 120 , 22466–22475 (2016).

CAS Статья Google ученый

19.

Nguyen, C.C. и Lucht, B.L. Улучшенные характеристики циклирования анодов из наночастиц Si за счет введения метиленэтиленкарбоната. Электрохим. Commun. 66 , 71–74 (2016).

CAS Статья Google ученый

20.

Чен, Л., Ван, К., Се, X. и Се, Дж. Влияние виниленкарбоната (ВК) в качестве добавки к электролиту на электрохимические характеристики кремниевого пленочного анода для литий-ионных аккумуляторов. J. Источники энергии 174 , 538–543 (2007).

ADS CAS Статья Google ученый

21.

Далави, С., Гудуру, П. и Лучт, Б. Л. Добавки к электролиту, улучшающие характеристики литий-ионных батарей с кремниевыми анодами. J. Electrochem. Soc. 159 , A642 – A646 (2012).

CAS Статья Google ученый

22.

Etacheri, V. et al. Влияние фторэтиленкарбоната (FEC) на характеристики и химию поверхности анодов литий-ионных аккумуляторов с Si-нанопроволокой. Langmuir 28 , 965–976 (2012).

CAS PubMed Статья Google ученый

23.

Xu, C. et al. Улучшенные характеристики кремниевого анода для литий-ионных аккумуляторов: понимание механизма модификации поверхности фторэтиленкарбоната как эффективной добавки к электролиту. Chem. Матер. 27 , 2591–2599 (2015).

CAS Статья Google ученый

24.

Jaumann, T. et al. Срок службы в зависимости от производительности: понимание роли FEC и VC в литий-ионных батареях высокой энергии с нанокремниевыми анодами. Energy Storage Mater. 6 , 26–35 (2017).

Артикул Google ученый

25.

Ким, К.и другие. Понимание термической нестабильности фторэтиленкарбоната в электролитах на основе LiPF6 для литий-ионных аккумуляторов. Электрохим. Acta 225 , 358–368 (2017).

CAS Статья Google ученый

26.

Schiele, A. et al. Критическая роль фторэтиленкарбоната в газовыделении кремниевых анодов для литий-ионных аккумуляторов. ACS Energy Lett. 2 , 2228–2233 (2017).

CAS Статья Google ученый

27.

Schwenke, K.U., Solchenbach, S., Demeaux, J., Lucht, B.L. и Gasteiger, H.A. Воздействие CO ₂ возникло из VC и FEC во время образования графитовых анодов в литий-ионных батареях. J. Electrochem. Soc. 166 , A2035 – A2047 (2019).

CAS Статья Google ученый

28.

Aurbach, D. et al. Об использовании виниленкарбоната (ВК) в качестве добавки к растворам электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Электрохим. Acta 47 , 1423–1439 (2002).

CAS Статья Google ученый

29.

Buqa, H. et al. Формирование пленки SEI на высококристаллических графитовых материалах в литий-ионных батареях. J. Источники энергии 153 , 385–390 (2006).

ADS CAS Статья Google ученый

30.

Michan, A. L. et al. Восстановление фторэтиленкарбоната и виниленкарбоната: понимание добавок к электролиту литий-ионных аккумуляторов и межфазного образования твердого электролита. Chem. Матер. 28 , 8149–8159 (2016).

CAS Статья Google ученый

31.

Уширогата К., Содеяма К., Окуно Ю. и Татэяма Ю. Аддитивный эффект на восстановительное разложение и связывание растворителя на основе карбоната с образованием межфазной фазы твердого электролита в литий-ионной батарее. J. Am. Chem. Soc. 135 , 11967–11974 (2013).

CAS PubMed Статья Google ученый

32.

Ота, Х., Саката, Ю., Иноуэ, А., Ямагути, С. Анализ слоев SEI, полученных из виниленкарбоната, на графитовом аноде. J. Electrochem. Soc. 151 , A1659 – A1669 (2004).

CAS Статья Google ученый

33.

Wang, Y., Nakamura, S., Tasaki, K. & Balbuena, P. B. Теоретические исследования для понимания химии поверхности угольных анодов для литий-ионных аккумуляторов: как виниленкарбонат играет свою роль в качестве добавки к электролиту? J. Am. Chem. Soc. 124 , 4408–4421 (2002).

CAS PubMed Статья Google ученый

34.

Херстедт, М., Андерссон, А.М., Ренсмо, Х., Зигбан, Х. и Эдстрем, К.Характеристика SEI, образованного на природном графите в электролитах на основе ПК. Электрохим. Acta 49 , 4939–4947 (2004).

CAS Статья Google ученый

35.

Zhang, S. S., Xu, K. & Jow, T. R. Исследование EIS по образованию границы раздела твердых электролитов в литий-ионных аккумуляторах. Электрохим. Acta 51 , 1636–1640 (2006).

CAS Статья Google ученый

36.

Son, H. B. et al. Влияние восстанавливающих циклических карбонатных добавок и линейных карбонатных сорастворителей на быструю заряжаемость ячеек LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 / графит. J. Источники энергии 400 , 147–156 (2018).

ADS CAS Статья Google ученый

37.

Deng, B. et al. Влияние потенциала отсечки заряда на добавку электролита для полных ячеек с мезоуглеродными микрогранулами LiNi0.6Co 0.2Mn0.2O2. Energy Technol. 7 , 1800981 (2019).

Артикул CAS Google ученый

38.

Zuo, X. et al. Влияние трис (триметилсилил) бората на сохранение высоковольтной емкости ячеек LiNi0,5Co0,2Mn0,3O2 / графит. J. Источники энергии 229 , 308–312 (2013).

CAS Статья Google ученый

39.

Deng, B. et al. Исследование влияния высоких температур на циклическую стабильность LiNi0.Катод 6Co0.2Mn0.2O2 с использованием инновационной добавки к электролиту. Электрохим. Acta 236 , 61–71 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

40.

Han, J.-G., Kim, K., Lee, Y. & Choi, N.-S. Поглощающие материалы для стабилизации LiPF6-содержащих карбонатных электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Adv. Матер. 31 , 1804822 (2019).

Артикул CAS Google ученый

41.

Фэн П., Ли, К. Н., Ли, Дж. У., Чжан, К. и Нгаи, М. Ю. Доступ к новому классу синтетических строительных блоков посредством трифторметоксилирования пиридинов и пиримидинов. Chem. Sci. 7 , 424–429 (2016).

CAS PubMed Статья Google ученый

42.

Альпгиани М., Зарини Ф. и Перроне Е. О получении 4-гидроксиметил-5-метил-1,3-диоксол-2-она. Synth. Commun. 22 , 1277–1282 (1992).

CAS Статья Google ученый

43.

Liu, J. B. et al. Серебро-опосредованное окислительное трифторметилирование фенолов: прямой синтез арилтрифторметиловых эфиров. Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 11839–11842 (2015).

CAS Статья Google ученый

44.

Фарлоу, М. В., Ман, Э. Х. и Таллок, Д. В. Карбонилфторид.Неорганические синтезы (Rochow, E.G. ed.) Vol. 6, 155–158 (McGraw-Hill Book Company, Inc., 1960). https://doi.org/10.1002/9780470132371.ch58.

45.

Аватанео М., Де Патто У., Галимберти М. и Маркионни Г. Синтез α, ω-диметоксифторполиэфиров: механизм реакции и кинетика. J. Fluor. Chem. 126 , 631–637 (2005).

Артикул Google ученый

46.

Петцольд, Д.и другие. Опосредованное видимым светом высвобождение и превращение фторфосгена in situ. Chem. Евро. J. 25 , 361–366 (2019).

CAS PubMed Статья Google ученый

47.

Xu, W., Vegunta, S. S. & Flake, J. C. Аноды из кремниевых нанопроволок с модифицированной поверхностью для литий-ионных аккумуляторов. J. Источники энергии 196 , 8583–8589 (2011).

ADS CAS Статья Google ученый

48.

Zhang, J. et al. Прямое наблюдение неоднородной межфазной границы твердого электролита на аноде из MnO с помощью атомно-силовой микроскопии и спектроскопии. Nano Lett. 12 , 2153–2157 (2012).

ADS CAS PubMed Статья Google ученый

49.

Wan, G. et al. Подавление роста дендритного лития путем образования на месте химически стабильной и механически прочной межфазной границы твердого электролита. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10 , 593–601 (2018).

CAS PubMed Статья Google ученый

50.

Снеддон И. Н. Связь между нагрузкой и проникновением в осесимметричной задаче Буссинеска для штампа произвольного профиля. Внутр. J. Eng. Sci. 3 , 47–57 (1965).

MathSciNet МАТЕМАТИКА Статья Google ученый

51.

Колле, Дж. П., Шуман, Х., Леджер, Р. Э., Ли, С. и Вайзель, Дж. У. Эластичность отдельного фибринового волокна в сгустке. Proc. Natl Acad. Sci. США 102 , 9133–9137 (2005).

ADS CAS PubMed Статья Google ученый

52.

Zhan, C., Wu, T., Lu, J. & Amine, K. Растворение, миграция и осаждение ионов переходных металлов в литий-ионных батареях на примере катодов на основе Mn — критический обзор . Energy Environ. Sci. 11 , 243–257 (2018).

CAS Статья Google ученый

53.

Гилберт, Дж. А., Шкроб, И. А. и Абрахам, Д. П. Растворение переходных металлов, миграция ионов, электрокаталитическое восстановление и потеря емкости в полных литий-ионных элементах. J. Electrochem. Soc. 164 , A389 – A399 (2017).

CAS Статья Google ученый

54.

Ravdel, B. et al. Термостойкость электролитов литий-ионных аккумуляторов. J. Источники энергии 119-121 , 805–810 (2003).

ADS CAS Статья Google ученый

55.

Ko, M. et al. Масштабируемый синтез графита, внедренного в кремний в нанослой, для высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов. Nat. Энергетика 1 , 16113 (2016).

ADS CAS Статья Google ученый

56.

Делли, Б. Полностью электронный численный метод решения функционала локальной плотности для многоатомных молекул. J. Chem. Phys. 92 , 508–517 (1990).

ADS CAS Статья Google ученый

57.

Делли Б. От молекул к твердым телам с подходом DMol ³ . J. Chem. Phys. 113 , 7756–7764 (2000).

ADS CAS Статья Google ученый

58.

Klamt, A. & Schüürmann, G. COSMO: новый подход к диэлектрическому экранированию в растворителях с явными выражениями для экранирующей энергии и ее градиента. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 , 799–805 (1993).

Артикул Google ученый

59.

Холл, Д. С., Селф, Дж. И Дан, Дж. Р. Диэлектрические постоянные для квантовой химии и литий-ионных аккумуляторов: смеси растворителей этиленкарбоната и этилметилкарбоната. J. Phys. Chem. С 119 , 22322–22330 (2015).

CAS Статья Google ученый

60.

Лойенга, Х. Диэлектрические проницаемости гетерогенных смесей. Physica 31 , 401–406 (1965).

ADS CAS Статья Google ученый

Аккумуляторы | Безграничная химия

Сухая батарея

В сухих батареях используется иммобилизованный электролит, который сводит к минимуму влажность и обеспечивает превосходную портативность.

Цели обучения

Обсудите рабочие компоненты сухой аккумуляторной батареи и их основные преимущества

Основные выводы

Ключевые моменты

• Батарея содержит электрохимические элементы, которые могут накапливать химическую энергию для преобразования в электрическую.
• Сухая батарея аккумулирует энергию в виде иммобилизованной электролитной пасты, что сводит к минимуму потребность в воде.
• Общие примеры батарей с сухими элементами включают угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.

Ключевые термины

• катод : электрод электрохимической ячейки, на котором происходит восстановление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или в расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.

Определение сухой ячейки

В электричестве аккумулятор — это устройство, состоящее из одной или нескольких электрохимических ячеек, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую.Сухая ячейка — это один из многих общих типов электрохимических ячеек.

В сухом элементе электролит иммобилизован в виде пасты с достаточным количеством влаги для протекания тока. В отличие от влажного элемента, сухой элемент может работать в любой ориентации, не проливаясь, поскольку он не содержит свободной жидкости. Эта универсальность делает его пригодным для портативного оборудования. Для сравнения: первые батареи с жидкими элементами обычно представляли собой хрупкие стеклянные контейнеры со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха. Поэтому с ними нужно было осторожно обращаться, чтобы избежать утечки.Разработка батарей с сухими элементами позволила значительно повысить безопасность и портативность батарей.

Обычная сухая батарея — это угольно-цинковая батарея, в которой используется элемент, который иногда называют элементом Лекланше. Ячейка состоит из внешнего цинкового контейнера, который действует как анод. Катод представляет собой центральный углеродный стержень, окруженный смесью углерода и диоксида марганца (IV) (MnO ₂ ). Электролит представляет собой пасту из хлорида аммония (NH ₄ Cl). Волокнистая ткань разделяет два электрода, а латунный штифт в центре ячейки проводит электричество во внешнюю цепь.

Углеродно-цинковая батарея с сухим элементом : иллюстрация сухого элемента с углеродным цинком. — \ rightarrow 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) + \ text {H} _2 (\ text {g}) [/ latex]

Оксид марганца (IV) в ячейке удаляет водород, производимый хлоридом аммония, в соответствии со следующей реакцией:

[латекс] 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) + \ text {H} _2 (\ text {g}) \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ text {O} _3 (\ text { s}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) [/ latex]

Совместный результат этих двух реакций имеет место на катоде.- [/ латекс]

Следовательно, общее уравнение для ячейки:

[латекс] \ text {Zn} (\ text {s}) + 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) + 2 \ text {NH} _4 (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ text {O} _3 (\ text {s}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) + \ text {Zn} _2 + 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) [/ latex]

Потенциал указанной выше реакции составляет 1,50 В.

Еще одним примером сухих батарей является щелочная батарея. Щелочные батареи почти такие же, как угольно-цинковые батареи, за исключением того, что в качестве электролита используется гидроксид калия (КОН), а не хлорид аммония.В некоторых более современных типах так называемых «высокомощных» батарей, которые имеют гораздо меньшую емкость, чем стандартные щелочные батареи, хлорид аммония заменен хлоридом цинка.

Ртутный аккумулятор

Батареи

Mercury были обычными электрохимическими батареями, которые были выведены из массового использования в США в соответствии с Законом о батареях 1996 года.

Цели обучения

Обсудить применение ртутно-оксидной батареи

Основные выводы

Ключевые моменты

• Ртутные батареи были очень распространены в 20 веке и использовались во многих обычных малых и больших приборах.
• Преимущества ртутных батарей включают длительный срок хранения и стабильное выходное напряжение.
• Ртутные батареи используют соединение ртути в качестве катода с цинковым анодом.
• Наряду с другими батареями, которые основаны на тяжелых металлах, ртутные батареи были выведены из обращения в соответствии с Законом о батареях, который направлен на уменьшение воздействия одноразовых батарей на окружающую среду.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или в расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
• катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.

Ртутная батарея, также называемая батареей из оксида ртути или ртутным элементом, представляет собой неперезаряжаемую электрохимическую батарею. Эти батареи использовались в форме кнопочных элементов для часов, слуховых аппаратов и калькуляторов, а также в более крупных формах для других устройств, включая рации.

Батарейка для часов Mercury : Батарейки Mercury удобны из-за своего размера. Это маленькая ртутная батарейка для часов.

Батареи

Mercury имеют преимущества длительного срока хранения до 10 лет и стабильного выходного напряжения. Хотя эти батареи были очень распространены в середине 20-го века, Закон об управлении ртутьсодержащими и перезаряжаемыми батареями (Закон о батареях), принятый в 1996 году в Соединенных Штатах, в значительной степени отказался от ртутных батарей из-за экологических проблем.

В батареях

Mercury в качестве катода используется либо чистый оксид ртути, либо смесь оксида ртути с диоксидом марганца. Ячейки с оксидом ртути сконструированы с цинковым анодом, катодом из оксида ртути и гидроксидом калия или гидроксидом натрия в качестве электролита. Поскольку оксид ртути не является проводником, с ним примешивается немного графита. Это помогает предотвратить скопление ртути в крупные капли. Во время разряда цинк окисляется до оксида цинка, а оксид ртути восстанавливается до элементарной ртути.В элемент помещается немного дополнительного количества оксида ртути, чтобы предотвратить выделение газообразного водорода в конце срока его службы.

В ртутных батареях в качестве электролита используется гидроксид натрия или гидроксид калия. Ячейки с гидроксидом натрия имеют почти постоянное напряжение при низких токах разряда, что делает их идеальными для слуховых аппаратов, калькуляторов и электронных часов. Ячейки с гидроксидом калия, в свою очередь, обеспечивают постоянное напряжение при более высоких токах, что делает их пригодными для приложений, требующих скачков тока, таких как фотоаппараты со вспышкой и часы с подсветкой.Ячейки с гидроксидом калия также лучше работают при более низких температурах.

Закон о батареях

В 1996 году в США был принят Закон о ртутьсодержащих и аккумуляторных батареях (Закон о батареях; публичный закон 104-142). Предполагаемая цель закона заключалась в сокращении содержания тяжелых металлов в городских отходах, ручьях и грунтовых водах. Это произошло в результате утилизации ртути в одноразовых батареях, а также других токсичных металлов, таких как свинец из свинцово-кислотных батарей и кадмия в аккумуляторных батареях.Таким образом, закон стремился поэтапно отказаться от использования ртути в батареях из-за нанесенного ею ущерба окружающей среде.

Свинцовая аккумуляторная батарея

Свинцово-кислотные батареи

обеспечивают высокий ток и длительное время хранят заряд, что делает их незаменимыми для транспортных средств.

Цели обучения

Вспомните химическую реакцию, которая происходит в свинцовых аккумуляторных батареях

Основные выводы

Ключевые моменты

• Свинцово-кислотные батареи, также известные как свинцовые аккумуляторные батареи, могут накапливать большой заряд и обеспечивать высокий ток в течение коротких периодов времени.
• Базовая конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов не претерпела значительных изменений с 1859 года, когда их разработал Планте, хотя некоторые улучшения были внесены Фор.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать, что важно при их использовании в автомобилях.
• Разрядка накопленной энергии зависит от того, как положительная, так и отрицательная пластины превращаются в сульфат свинца (II), а электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты.

Ключевые термины

• лигносульфонат : водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры; они являются побочными продуктами производства древесной массы с использованием сульфитной варки.

Свинцовые батареи

Свинцовая аккумуляторная батарея, также известная как свинцово-кислотная батарея, является самым старым типом аккумуляторных батарей и одним из наиболее распространенных устройств хранения энергии. Эти батареи были изобретены в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, и они до сих пор используются во множестве приложений. Большинство людей привыкло использовать их в транспортных средствах, где они могут обеспечивать высокие токи для запуска.

Хотя батареи надежны, у них ограниченный срок службы, они тяжелы при транспортировке и содержат токсичные материалы, которые требуют специальных методов удаления по окончании срока службы.Свинцово-кислотные батареи имеют умеренную удельную мощность и хорошее время отклика. В зависимости от используемой технологии преобразования энергии батареи могут перейти от приема энергии к мгновенной подаче энергии. Свинцово-кислотные аккумуляторы подвержены влиянию температуры и должны поддерживаться в надлежащем состоянии для достижения максимального срока службы.

Разработка свинцовой батареи

В конструкции свинцово-кислотного элемента Планте положительная и отрицательная пластины были сделаны из двух спиралей свинцовой фольги, разделенных листом ткани и скрученных.Ячейки изначально были малой вместимостью. Требовался медленный процесс «формовки» для коррозии свинцовой фольги, образования диоксида свинца на пластинах и придания им шероховатости для увеличения площади поверхности. Пластины Планте все еще используются в некоторых стационарных приложениях, где на пластинах имеются механические канавки для увеличения площади поверхности.

Свинцовая аккумуляторная батарея : Схема, показывающая, как свинцовая аккумуляторная батарея состоит из шести последовательно соединенных двухвольтовых элементов. Также показан состав каждой ячейки.

Конструкция из клееных пластин Камиллы Альфонса Фор типична для современных автомобильных аккумуляторов. Каждая пластина состоит из прямоугольной свинцовой сетки. Отверстия решетки заполнены пастой из красного свинца и 33-процентной разбавленной серной кислоты. Эта пористая паста позволяет кислоте реагировать со свинцом внутри пластины, что увеличивает площадь поверхности. После высыхания пластины складываются с помощью подходящих разделителей и вставляются в аккумуляторный контейнер. Обычно используется нечетное количество пластин, на одну отрицательную пластину больше, чем положительной.Каждая альтернативная пластина подключается.

Паста содержит технический углерод, сульфат бария и лигносульфонат. Сульфат бария действует как затравочный кристалл для реакции сульфата свинца. Лигносульфонат предотвращает образование твердой массы отрицательной пластиной во время цикла разряда, а вместо этого позволяет формировать длинные игольчатые кристаллы. Технический углерод противодействует эффекту ингибирования образования, вызванному лигносульфонатами.

Разрядная химия

В разряженном состоянии как положительная, так и отрицательная пластины становятся сульфатом свинца (II) (PbSO ₄ ).Электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты и превращается в основном в воду. Процесс разряда управляется проводимостью электронов от отрицательной пластины обратно в ячейку на положительной пластине во внешней цепи.

Отрицательная реакция пластины: Pb (s) + HSO ₄ ^— (вод.) → PbSO ₄ (s) + H ⁺ (вод.) + 2e ^—

Положительная реакция пластины: PbO ₂ (s) + HSO ₄ ^— (водн.) + 3H ⁺ (водн.) + 2e ^— → PbSO ₄ (s) + 2H ₂ O (л)

Комбинируя эти две реакции, можно определить общую реакцию:

Pb (s) + PbO ₂ (s) + 2H ⁺ (водн.) + 2HSO ₄ ^— (водн.) → 2PbSO ₄ (s) + 2H ₂ O (l)

Зарядная химия

Аккумулятор этого типа можно перезаряжать.В заряженном состоянии каждая ячейка содержит отрицательные пластины из элементарного свинца (Pb) и положительные пластины из оксида свинца (IV) (PbO ₂ ) в электролите примерно 4,2 М серной кислоты (H ₂ SO ₄ ). . Процесс зарядки осуществляется за счет принудительного удаления электронов с положительной пластины и принудительного введения их в отрицательную пластину источником заряда.

Отрицательная реакция пластины: PbSO ₄ (s) + H ⁺ (водн.) + 2e ^— → Pb (s) + HSO ₄ ^— (вод.

Положительная реакция пластины: PbSO ₄ (с) + 2H ₂ O (л) → PbO ₂ (с) + HSO ₄ ^— (водный) + 3H ⁺ (водный) + 2e ^–

Объединение этих двух реакций дает полную реакцию, обратную реакции разряда:

2PbSO ₄ (т) + 2H ₂ O (л) → Pb (т) + PbO ₂ (т) + 2H ⁺ (водн.) + 2HSO ₄ ^— (водн.)

Обратите внимание, что реакция зарядки прямо противоположна реакции разряда.

Другие аккумуляторные батареи

Спрос на многие разновидности аккумуляторных батарей обусловлен их более низкой стоимостью и меньшим воздействием на окружающую среду.

Цели обучения

Обсудить общие характеристики аккумуляторных батарей

Основные выводы

Ключевые моменты

• Перезаряжаемые батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, которая позволяет снова сохранять заряд после того, как батарея разряжена.
• Перезаряжаемые батареи имеют более низкую общую стоимость использования и меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые батареи, что может быть причиной того, что спрос на аккумуляторные батареи в США растет намного быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи.
• Обычными типами аккумуляторных батарей являются свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Ключевые термины

• вторичный элемент : электрический элемент, который является перезаряжаемым, поскольку он преобразует химическую энергию в электрическую с помощью обратимой химической реакции.
• плотность энергии : количество энергии, которое может храниться относительно объема батареи.

Аккумуляторы

Перезаряжаемая батарея — это тип электрической батареи, состоящей из одного или нескольких электрохимических элементов. Он известен как вторичный элемент, потому что его электрохимические реакции электрически обратимы. Другими словами, после того, как накопленный заряд был истощен, химические реакции батареи могут произойти снова, в обратном порядке, чтобы сохранить новый заряд.Спрос на аккумуляторные батареи в США растет вдвое быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи, отчасти потому, что аккумуляторные батареи оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и общую стоимость использования, чем одноразовые.

Сетевые накопители энергии используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки. Выравнивание нагрузки включает в себя хранение электроэнергии для использования в период пиковой нагрузки. Заряжая батареи в периоды низкого потребления электроэнергии для использования в периоды высокого спроса, выравнивание нагрузки помогает устранить необходимость в дорогостоящих пиковых электростанциях и помогает снизить стоимость генераторов в течение большего количества часов работы.

Конструкция аккумуляторной батареи

Как и все батареи, аккумуляторные батареи состоят из анода, катода и электролита. Во время зарядки материал анода окисляется, образуя электроны, а катод восстанавливается, потребляя электроны.

Зарядка аккумулятора : Схема зарядки аккумулятора.

Эти электроны составляют ток во внешней цепи. Электролит может служить простым буфером для внутреннего потока ионов между электродами, как в литий-ионных и никель-кадмиевых элементах, или он может быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Типы аккумуляторных батарей

В аккумуляторных батареях обычно используется несколько различных комбинаций химикатов. Различные типы включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи, изобретенные в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, являются старейшим типом аккумуляторных батарей. Их способность обеспечивать высокие импульсные токи означает, что элементы поддерживают относительно большое отношение мощности к весу.Эти особенности, наряду с их низкой стоимостью, делают их привлекательными для использования в автомобилях, требующих больших токов.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридная батарея, сокращенно NiMH или Ni-MH, очень похожа на никель-кадмиевый элемент (NiCd). В NiMH батареях используются положительные электроды из оксигидроксида никеля (NiOOH), как и в NiCd, но в отрицательных электродах вместо кадмия используется сплав, поглощающий водород. Аккумулятор NiMH может иметь емкость в два-три раза больше, чем аккумулятор NiCd аналогичного размера, а его плотность энергии приближается к плотности литий-ионного элемента.

Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор — это семейство аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Отрицательный электрод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода. Положительный электрод представляет собой оксид металла, а электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Это один из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, с одной из лучших плотностей энергии и лишь медленной потерей заряда, когда они не используются.Литий-ионные аккумуляторы дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но работают в более широком диапазоне температур, при этом они меньше и легче. Они хрупкие и поэтому нуждаются в схеме защиты для ограничения пикового напряжения.

Литий-ионные полимерные батареи

Литий-ионные полимерные (LiPo) батареи обычно состоят из нескольких идентичных вторичных ячеек, включенных параллельно, чтобы увеличить ток разряда. Они часто доступны в серии «упаковок» для увеличения общего доступного напряжения.Их основное отличие от литий-ионных батарей состоит в том, что их электролит из литиевой соли не содержится в органическом растворителе. Вместо этого он находится в твердом полимерном композите, таком как полиэтиленоксид или полиакрилонитрил. Преимущества LiPo по сравнению с литий-ионной конструкцией включают потенциально более низкую стоимость производства, приспособляемость к большому разнообразию форм упаковки, надежность и прочность. Их главный недостаток — меньший заряд.

Щелочные батареи

Существуют также перезаряжаемые формы щелочных батарей, которые представляют собой тип первичных батарей, зависящих от реакции между цинком (Zn) и диоксидом марганца (MnO ₂ ).Они производятся полностью заряженными и способны сохранять заряд в течение многих лет, дольше, чем большинство никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые саморазряжаются. Перезаряжаемые щелочные батареи также могут иметь высокую эффективность перезарядки и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые элементы.

Литий-ионная батарея

Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи, обычно используемые в бытовой электронике; они полагаются на миграцию Li ⁺ .

Цели обучения

Обсудить химические превращения, происходящие в литий-ионной батарее во время зарядки и разрядки

Основные выводы

Ключевые моменты

• Превосходная плотность энергии, отсутствие эффекта памяти и только медленная потеря заряда, когда они не используются, делают литий-ионные батареи обычным явлением для использования в бытовой электронике, военных, электромобилях и аэрокосмической промышленности.
• Анод обычно представляет собой литийсодержащее соединение, а катод обычно представляет собой углеродсодержащее соединение.
• Реакция разрядки основана на том, что ион лития из электролита извлекается с катода и перемещается к аноду, в то время как в реакции зарядки верно обратное.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или в расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.

Литий-ионные батареи (литий-ионные батареи или LIB) — это семейство перезаряжаемых батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда. Ионы движутся по обратному пути, когда батарея заряжается. В литий-ионных батареях в качестве электродного материала используется соединение лития.

Применение литий-ионных батарей

Литий-ионные батареи широко используются в бытовой электронике.Они являются одними из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, потому что они имеют одну из лучших плотностей энергии и только медленную потерю заряда, когда они не используются.

Литий-ионный аккумулятор для ноутбука : Литий-ионный аккумулятор подходит для использования в портативной электронике, включая ноутбуки.

Помимо бытовой электроники, LIB также становятся все более популярными для военных, электромобилей и аэрокосмических приложений. Исследования дают поток улучшений традиционной технологии LIB с упором на плотность энергии, долговечность, стоимость и безопасность.

Типы литий-ионных батарей

Химический состав, производительность, стоимость и характеристики безопасности зависят от типа LIB. В портативной электронике в основном используются LIB на основе оксида лития-кобальта (LCO), которые обладают высокой плотностью энергии, но имеют хорошо известные проблемы безопасности, особенно при повреждении. Литий-железо-фосфатные (LFP), литиево-марганцевые (LMO) и литий-никель-марганцевые-кобальтовые (LiNMC) аккумуляторы обладают меньшей плотностью энергии, но более длительным сроком службы и собственной безопасностью. Эти химические составы или химические составы широко используются для питания электрических инструментов и медицинского оборудования.

Зарядка и разрядка

Три участника электрохимических реакций в литий-ионной батарее — это анод, катод и электролит. И анод, который представляет собой литийсодержащее соединение, и катод, который представляет собой углеродсодержащее соединение, являются материалами, в которые ионы лития могут мигрировать. Электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Когда литиевая ячейка разряжается, положительный ион лития извлекается из катода и вставляется в анод, высвобождая накопленную энергию в процессе.Когда аккумулятор заряжается, происходит обратное.

Материалы для катодов и анодов

Самый популярный катодный материал — графит. Анод обычно представляет собой один из трех материалов: слоистый оксид (например, оксид лития-кобальта), полианион (например, фосфат лития-железа) или шпинель (например, оксид лития-марганца). Электролит обычно представляет собой смесь органических карбонатов, таких как этиленкарбонат или диэтилкарбонат, содержащих комплексы ионов лития.

В литий-ионной батарее ионы лития транспортируются к катоду или аноду и от них. Переходный металл, кобальт (Co), окисляется с Co ³⁺ до Co ⁴⁺ во время зарядки и восстанавливается с Co ⁴⁺ до Co ³⁺ во время разряда.

Топливные элементы

Топливные элементы — отличная альтернатива батареям, но они все еще находятся на ранней стадии разработки.

Цели обучения

Обсудить работу типичного топливного элемента

Основные выводы

Ключевые моменты

• Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
• Батареи работают в замкнутой системе, а топливные элементы требуют пополнения своих реагентов.
• Использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.
• Топливные элементы состоят из трех смежных сегментов: анода, электролита и катода.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• топливный элемент : Устройство, преобразующее химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
• катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
• аккумулятор : Устройство, вырабатывающее электричество в результате химической реакции между двумя веществами.

Введение и история

Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.Наиболее распространенным топливом является водород, но иногда используются углеводороды, такие как природный газ и спирты. Топливные элементы отличаются от батарей тем, что для работы им требуется постоянный источник топлива и кислорода, но они могут производить электричество непрерывно, пока есть эти входы. Разработка миниатюрных топливных элементов может стать дешевой, эффективной и многоразовой альтернативой батареям.

Уильям Гроув разработал первые неочищенные топливные элементы в 1839 году. Первое коммерческое использование топливных элементов было в космических программах НАСА для выработки энергии для зондов, спутников и космических капсул.В настоящее время топливные элементы используются в качестве основного и резервного источника питания для коммерческих, промышленных и жилых зданий, а также в удаленных или труднодоступных районах. Они используются для привода транспортных средств на топливных элементах, включая автомобили, автобусы, вилочные погрузчики, самолеты, лодки, мотоциклы и подводные лодки.

Конструкция и функции топливного элемента

Существует много типов топливных элементов, но все они состоят из анода, который является отрицательной стороной, катода, который является положительной стороной, и электролита, который позволяет зарядам перемещаться между двумя сторонами топливного элемента.

Топливный элемент : Топливные элементы преобразуют химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем. Однако использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.

Электроны притягиваются от анода к катоду через внешнюю цепь, производя электричество постоянного тока. Топливные элементы классифицируются по используемому электролиту, что является основным различием между различными типами топливных элементов.Отдельные топливные элементы создают относительно небольшие электрические потенциалы, около 0,7 вольт, поэтому элементы «уложены друг на друга» или размещены последовательно для увеличения напряжения. Помимо электроэнергии, топливные элементы производят воду, тепло и, в зависимости от источника топлива, очень небольшие количества диоксида азота и другие выбросы. Энергоэффективность топливного элемента обычно составляет 40-60 процентов; он может достигать 85 процентов, если отходящее тепло улавливается для использования.

Несмотря на разнообразие типов топливных элементов, все они работают одинаково.На границах трех разных сегментов происходят две химические реакции. Конечным результатом этих двух реакций является потребление топлива, образование воды или углекислого газа и создание электрического тока, который можно использовать для питания электрических устройств, обычно называемых «нагрузкой».

На аноде катализатор окисляет топливо, обычно водород, превращая топливо в положительно заряженный ион и отрицательно заряженный электрон. Электролит — это вещество, специально разработанное таким образом, чтобы ионы могли проходить через него, а электроны — нет.Освободившиеся электроны проходят по проводу, создавая электрический ток. Ионы проходят через электролит к катоду. Там ионы воссоединяются с электронами, и два реагируют с третьим химическим веществом, обычно кислородом, с образованием воды или углекислого газа.

Плюсы и минусы топливных элементов

Использование водородных топливных элементов в некоторых приложениях вызывает споры. Прежде всего, поскольку энергия, используемая для производства водорода, сравнима с энергией в водорода, это неэффективно и, следовательно, дорого.Если бы для производства водорода использовались обычные электростанции, то в лучшем случае не было бы положительных изменений в текущих уровнях загрязнения. Другие типы топливных элементов не сталкиваются с этой проблемой. Например, биологические топливные элементы берут глюкозу и метанол из пищевых отходов и превращают их в водород и пищу для бактерий, которые его расщепляют.

Однако у водородных топливных элементов есть несколько преимуществ. Если электричество, произведенное из чистых возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, используется для производства водорода, энергию можно будет хранить легче, чем в больших аккумуляторных комплексах.

Есть и практические проблемы, которые необходимо преодолеть. Хотя использование топливных элементов в потребительских товарах возможно в ближайшем будущем, большинство современных конструкций не будут работать, если их перевернуть. Кроме того, существующие топливные элементы нельзя масштабировать до небольшого размера, необходимого для портативных устройств, таких как сотовые телефоны. Современные конструкции также требуют вентиляции и поэтому не могут работать под водой. Их нельзя использовать в самолетах из-за риска утечки топлива через вентиляционные отверстия. Наконец, еще не созданы технологии для безопасной заправки топливных элементов потребителей.

Топливные элементы в автомобиле : Топливные элементы являются потенциальным источником энергии для автомобилей, которые не работают на бензине. Однако, хотя топливные элементы предлагают чистую возобновляемую энергию, есть несколько препятствий на пути их широкого распространения.

Новая конструкция электролита может улучшить аккумуляторы для электромобилей

Новый электролит на основе лития, изобретенный учеными Стэнфордского университета, может проложить путь для следующего поколения электромобилей с батарейным питанием.

Слева — обычный (прозрачный) электролит, справа — новый электролит Стэнфордского университета. (Изображение предоставлено: Чжиао Юй)

В исследовании, опубликованном 22 июня в Nature Energy , исследователи из Стэнфорда демонстрируют, как их новая конструкция электролита повышает производительность литий-металлических батарей — многообещающей технологии для питания электромобилей, ноутбуков и других устройств.

«Большинство электромобилей работают на литий-ионных батареях, которые быстро приближаются к своему теоретическому пределу по плотности энергии», — сказал соавтор исследования И Цуй, профессор материаловедения и инженерии, а также фотоники в Национальной ускорительной лаборатории SLAC.«Наше исследование было сосредоточено на литий-металлических батареях, которые легче, чем литий-ионные, и потенциально могут обеспечивать больше энергии на единицу веса и объема».

Литий-ионный против металлического лития

Литий-ионные батареи

, используемые во всем, от смартфонов до электромобилей, имеют два электрода — положительно заряженный катод, содержащий литий, и отрицательно заряженный анод, обычно сделанный из графита. Раствор электролита позволяет ионам лития перемещаться между анодом и катодом, когда батарея используется и когда она заряжается.

кандидатов наук и ведущих авторов Хансен Ван (слева) и Чжиао Юй (справа) тестируют экспериментальную ячейку в своей лаборатории. (Изображение предоставлено: Hongxia Wang.)

Литий-металлический аккумулятор может содержать примерно в два раза больше электроэнергии на килограмм, чем современные литий-ионные аккумуляторы. Литий-металлические батареи делают это путем замены графитового анода металлическим литием, который может хранить значительно больше энергии.

«Литий-металлические батареи очень перспективны для электромобилей, где вес и объем имеют большое значение», — сказал соавтор исследования Женан Бао, специалист K.К. Ли Профессор инженерной школы. «Но во время работы анод из металлического лития вступает в реакцию с жидким электролитом. Это вызывает рост микроструктур лития, называемых дендритами, на поверхности анода, что может привести к возгоранию батареи и ее выходу из строя ».

Исследователи потратили десятилетия, пытаясь решить проблему дендритов.

«Электролит был ахиллесовой пятой литий-металлических батарей», — сказал соавтор книги Чжао Юй, аспирант по химии.«В нашем исследовании мы используем органическую химию для рационального проектирования и создания новых стабильных электролитов для этих батарей».

Электролит новый

Для исследования Ю и его коллеги выяснили, могут ли они решить проблемы стабильности с помощью обычного, коммерчески доступного жидкого электролита.

«Мы предположили, что добавление атомов фтора к молекуле электролита сделает жидкость более стабильной», — сказал Ю. «Фтор — широко используемый элемент в электролитах литиевых батарей.Мы использовали его способность притягивать электроны, чтобы создать новую молекулу, которая позволяет аноду из металлического лития хорошо работать в электролите ».

Результатом стало новое синтетическое соединение, сокращенно FDMB, которое можно легко производить в больших объемах.

«Конструкции электролитов становятся очень экзотичными», — сказал Бао. «Некоторые из них оказались многообещающими, но их производство очень дорогое. Молекула FDMB, которую придумал Чжиао, легко производить в больших количествах и довольно дешево ».

«Невероятная производительность»

Команда Стэнфорда провела испытания нового электролита в литий-металлической батарее.

Результаты были впечатляющими. Экспериментальная батарея сохранила 90 процентов своего первоначального заряда после 420 циклов зарядки и разрядки. В лабораториях типичные литий-металлические батареи перестают работать примерно через 30 циклов.

Исследователи также измерили, насколько эффективно ионы лития переносятся между анодом и катодом во время зарядки и разрядки, это свойство известно как «кулоновская эффективность».

«Если вы зарядите 1000 ионов лития, сколько вы получите обратно после разрядки?» — сказал Цуй.«В идеале вы хотите 1000 из 1000 для 100-процентного кулоновского КПД. Чтобы быть коммерчески жизнеспособным, элемент батареи должен иметь кулоновскую эффективность не менее 99,9%. В нашем исследовании мы получили 99,52 процента в половинных ячейках и 99,98 процентов в полных ячейках; невероятная производительность ».

Батарея безанодная

Для потенциального использования в бытовой электронике команда Стэнфордского университета также провела испытания электролита FDMB в безанодных литиево-металлических ячейках — коммерчески доступных батареях с катодами, которые поставляют литий на анод.

«Идея состоит в том, чтобы использовать литий только на катодной стороне, чтобы уменьшить вес», — сказал соавтор исследования Хансен Ван, аспирант в области материаловедения и инженерии. «Безанодная батарея проработала 100 циклов, прежде чем ее емкость упала до 80 процентов — не так хорошо, как эквивалентная литий-ионная батарея, которая может выдерживать от 500 до 1000 циклов, но все же одна из самых эффективных безанодных элементов».

«Эти результаты показывают многообещающие результаты для широкого диапазона устройств», — добавил Бао. «Легкие безанодные батареи станут привлекательным элементом для дронов и многих других видов бытовой электроники.”

Аккумулятор 500

Министерство энергетики США (DOE) финансирует большой исследовательский консорциум под названием Battery500, чтобы сделать литий-металлические батареи жизнеспособными, что позволит производителям автомобилей создавать более легкие электромобили, способные преодолевать гораздо большие расстояния между зарядками. Это исследование было частично поддержано грантом консорциума, в который входят Стэнфорд и SLAC.

За счет улучшения анодов, электролитов и других компонентов Battery500 стремится почти в три раза увеличить количество электроэнергии, которое может выдавать литий-металлическая батарея, с примерно 180 ватт-часов на килограмм, когда программа стартовала в 2016 году, до 500 ватт-часов на килограмм.Более высокое отношение энергии к весу, или «удельная энергия», является ключом к решению проблемы запаса хода, которую часто испытывают потенциальные покупатели электромобилей.

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Чжиао Юй

Испытание на воспламеняемость обычного карбонатного электролита (слева) и нового электролита FDMB (справа), разработанных в Стэнфорде. Обычный карбонатный электролит воспламеняется сразу после прикосновения к пламени, но электролит FDMB может выдерживать прямое пламя в течение как минимум трех секунд.

«Безанодная батарея в нашей лаборатории показала около 325 ватт-часов на килограмм удельной энергии, приличное число», — сказал Цуй. «Нашим следующим шагом могла бы стать совместная работа с другими исследователями Battery500 над созданием ячеек, которые приблизятся к цели консорциума — 500 ватт-часов на килограмм».

Помимо более длительного срока службы и лучшей стабильности, электролит FDMB также гораздо менее воспламеняем, чем обычные электролиты, как исследователи продемонстрировали в этом встроенном видео.

«Наше исследование в основном обеспечивает принцип конструкции, который люди могут применять для создания более качественных электролитов», — добавил Бао. «Мы только что показали один пример, но есть много других возможностей».

Среди других соавторов Стэнфордского университета Цзянь Цинь, доцент кафедры химического машиностроения; докторанты Сянь Конг, Кеченг Ван, Вэньсяо Хуанг, Снехашис Чоудхури и Чибуезе Аманчукву; аспиранты Уильям Хуанг, Ючи Цао, Дэвид Маканич, Ю Чжэн и Саманта Хунг; и студенты Ютинг Ма и Эдер Ломели.Синьчан Ван из Университета Сямэня также является соавтором. Чжэнань Бао и И Цуй — старшие научные сотрудники Стэнфордского института энергетики прекурс. Цуй также является ведущим исследователем в Стэнфордском институте материаловедения и энергетики, совместной исследовательской программе SLAC / Стэнфорд.

Эта работа также была поддержана Программой исследования материалов для аккумуляторов в Департаменте транспортных технологий Министерства энергетики США. Средство, используемое в Стэнфорде, поддерживается Национальным научным фондом.

Чтобы читать все статьи о Стэнфордской науке, подпишитесь на еженедельный выпуск Stanford Science Digest .

Литий-ионный аккумулятор

— Институт чистой энергии

Основные результаты исследований

Одним из способов достижения этой цели CEI является прямая визуализация, в частности, с помощью рентгеновской спектроскопии. Недавно лаборатория профессора Джерри Зайдлера разработала метод для выполнения спектроскопии рентгеновского поглощения вблизи краевой структуры (XANES) на стенде. Этот метод может позволить относительно подробные измерения определенных характеристик внутреннего состояния батареи без необходимости открывать ее и, таким образом, нарушать работу системы.Раньше XANES можно было выполнять только с чрезвычайно высоким потоком излучения от таких инструментов, как синхротрон. Это чрезвычайно большие и дорогие объекты стоимостью до 1 миллиарда долларов, которые пользуются таким высоким спросом среди ученых, что месячные очереди являются нормой. Используя преимущества новых передовых оптических технологий, лаборатория Зайдлера смогла изготовить небольшой прибор стоимостью 25 000 долларов, который может имитировать измерения, сделанные на синхротроне. С помощью этого нового прибора ученые могут получать результаты за часы без значительного времени ожидания, что значительно увеличивает скорость разработки условных технологий.

Другой аспект исследования аккумуляторов CEI включает создание физических, математических и вычислительных моделей для внутреннего состояния аккумулятора. Это может помочь как оптимизировать производительность аккумулятора, так и циклы зарядки / разрядки, а также помочь предсказать и предотвратить опасные сбои аккумулятора. Профессор Венкат Субраманиан, руководитель Лаборатории моделирования, анализа и управления процессами для электрохимических систем (M.A.P.L.E.), разрабатывает и переформулирует физические модели батарей, а также работает над методами моделирования и решения этих моделей с большей эффективностью и точностью.Предлагая более эффективную, универсальную и точную модель для литий-ионных аккумуляторов, M.A.P.L.E. Исследования лаборатории могут помочь разработать батареи более точно, для более безопасной и эффективной работы.

Другие фокусы

Большая часть текущих исследований CEI связана с разработкой способов лучше понять и управлять важнейшими внутренними состояниями литий-ионных аккумуляторов. Понимание внутренней работы батареи имеет важное значение для улучшения конструкции и оценки режимов ее отказа.

Другой важный компонент исследований CEI связан с разработкой новых материалов для улучшения характеристик батарей. В центре внимания CEI — наука о материалах высокого уровня, такая как разработка и замена альтернативных материалов в литий-ионных аккумуляторах, а также определение характеристик и дизайн наноструктурированных материалов или материалов, свойства которых определяются даже с точностью до наномасштаба. . Исследователи CEI также изучают материалы, которые могут предложить альтернативу технологиям литий-ионных аккумуляторов.

Кремний исследуется как анодный материал, поскольку он может образовывать трехмерную клетку, которая обладает большей способностью поглощать литий.

основных понятий, диагностики, неисправностей. Каким должен быть уровень электролита в аккумуляторе Уровень электролита над подушечками электродов мм

Аккумулятор — жизненно важный элемент любого современного автомобиля … Без аккумулятора более одного автомобиля внутреннего сгорания не смогут полноценно функционировать. Вот почему аккумуляторной батарее уделяется особое внимание при осмотре и диагностике автомобиля на наличие неисправностей.

Сегодня Auto-Gurman.ru решил рассказать вам о таком важном параметре, как уровень электролита аккумулятора и познакомить вас с ним получше. Ниже мы поговорим о том, каким должен быть уровень этого вещества, как его проверить и добавить. Мы также укажем возможные причины выплескивания электролита из аккумулятора. Но сначала познакомимся с терминологией.

Электролит: основная концепция

Электролиты — это жидкие или твердые вещества, в которых ионы присутствуют в определенном количестве.Ионы могут двигаться независимо и проводить электричество. Говоря более простым и понятным языком, электролиты — это соли, которые могут проводить электричество благодаря тому, что они содержат ионы, которые, в свою очередь, образуются в процессе электролитической диссоциации.

Уровень электролита

Уровень электролита непостоянен и во время работы постепенно падает, независимо от того, дорогой он или дешевый. Скорость снижения уровня зависит от реле-регулятора. Если он не работает должным образом, то вода быстро выкипает, а если все в норме, то происходит гораздо медленнее.Например, если реле неисправно, то при повышении напряжения на выводах аккумулятора выше 14,5 В электролит может выкипеть буквально за пару дней, что приводит к быстрому износу аккумулятора и его полной замене. Определить повышенное напряжение на выводах можно как по нагреву самого аккумулятора, так и по разбрызгиванию кипящего электролита. Также при высоком напряжении воздух будет выходить из заливных отверстий, причем обильно.

Уровень электролита в аккумуляторе можно определить, открутив пробки заливного отверстия и заглянув внутрь.В месте контакта электролита с юбкой, которая спускается из самих отверстий и находится в каждой банке, должен быть виден мениск.

В процессе зарядки аккумулятора уровень электролита повышается. Эта реакция является результатом теплового расширения. Это также вызвано небольшими пузырьками воздуха и водорода, которые скапливаются вокруг пластин. По этой причине после зарядки аккумулятору дают полностью остыть, чтобы проверить уровень электролита и получить точные показания.

Повышенный уровень электролита приведет к его вытеканию через отверстия в пробках.

Проверка уровня электролита

Проверка уровня электролита требует некоторой подготовки. Во-первых, как уже было сказано выше, если аккумулятор только что отключили от зарядного устройства, то ему нужно какое-то время постоять. Во-вторых, работу нужно проводить в цельной резиновой перчатке. В-третьих, рядом должна быть чистая вода, чтобы при попадании электролита на руки можно было быстро смыть.

Теперь сам процесс проверки.

Батарейки в прозрачных корпусах проверяют визуальным осмотром. На боковой стороне такой батареи должны быть две отметки (минимальная и максимальная), показывающие допустимый минимальный и максимальный уровень электролита. Норма уровня — это когда электролит находится посередине между двумя отметками.

Большинство батарей не полностью прозрачные, но на них есть отметки. В этом случае для проверки открутите все пробки и убедитесь, что электролит находится на расстоянии не менее 1 см над поверхностью пластин, но при этом не превышает максимальную отметку.

То есть в обоих случаях уровень электролита в АКБ измеряется визуально, без использования специальных средств. Однако для получения точных данных необходимо вооружиться стеклянной трубкой длиной не менее 10 см.

Эта трубка вставляется до верхнего края пластин в заливное отверстие аккумулятора. Как только он будет вставлен, вам нужно закрыть отверстие на конце пальцем. После этого трубку вынимают и линейкой измеряют длину оставшегося в ней электролита.Если уровень чуть больше 10 см, значит, все в порядке. Если показания ниже 10 см, необходимо долить электролит.

Дозаправка электролита

Для работы можно использовать уже готовый электролит или приготовить его самостоятельно.

Для приготовления электролита вам понадобится дистиллированная вода (1 литр) и серная кислота (0,36 литра). Дистиллированную воду можно заменить отстоянной от талого снега или дождя (отстаивание не следует проводить в металлических емкостях). Водопроводную воду использовать категорически запрещено.

Перелейте все ингредиенты в пластиковый контейнер и тщательно все перемешайте. Затем закройте емкость плотной крышкой и оставьте вещество на сутки. Через 20-24 часа электролит готов к использованию.

Для заливки электролита в аккумулятор необходимо открутить заглушку на заливном отверстии и надеть на вентиляционный штуцер. Наденьте плотнее. После этого просто залейте дистиллированную воду до самой резьбы отверстия и закрутите пробку. Зарядите аккумулятор.

По окончании зарядки следует измерить плотность электролита в аккумуляторе.Для этих целей вам понадобится специальный прибор — ареометр. Но мы бы порекомендовали посетить специализированный сервис, где вам подскажут точные показатели. Ведь у каждой батареи своя допустимая плотность заряда. А приготовленный электролит добавляется только при низких показателях.

Причины утечки электролита

Дополним эту статью описанием возможных причин утечки электролита из аккумулятора.

Итак, причины могут быть следующие:

• Превышение допустимого уровня электролита;
• Повреждение аккумуляторного отсека;
• Неисправность регулятора напряжения;
• Сульфатация пластин аккумулятора (полный выход из строя аккумулятора).

Auto-Gurman.ru искренне надеется, что из этой статьи вы узнали все, что хотели знать об уровне электролита в аккумуляторе. Не забывайте своевременно проверять аккумулятор и в этом случае всегда держите его наготове.

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе — один из основных параметров, влияющих на общую функциональность аккумулятора. Помимо него есть и другие параметры, о которых должен знать каждый автовладелец. О них и поговорим в этой статье.

[Скрыть]

Разновидности аккумуляторов

Какие технические требования предъявляются к аккумуляторам, какими должны быть сила тока, сопротивление и плотность аккумулятора, как узнать и проверить эти параметры?

Прежде чем познакомить вас с основными техническими характеристиками, проанализируем:

1. Сухозарядные устройства, отличительной особенностью которых является отсутствие рабочей жидкости, то есть раствора электролита в канистрах. Преимущество батарей такого типа — возможность хранить их долгое время.В этом случае длительное хранение аккумуляторов на складе или в гараже после покупки не повлияет на их работоспособность. Но прежде чем вы начнете полноценно использовать аккумулятор, его нужно будет залить электролитом.
2. Заряженные батареи, которые изначально поставляются заполненными электролитом. Аккумулятор такого типа не требует подготовки перед использованием, так как изначально такие устройства поставляются в рабочем состоянии. Но перед тем, как установить такой аккумулятор на свой автомобиль, нужно убедиться, что в нем есть необходимый объем жидкости.

Что нужно знать о характеристиках аккумулятора?

А теперь перейдем к вопросу о технических характеристиках … Можно ли приготовить электролит для аккумулятора вашего автомобиля, сколько его нужно заливать, каковы риски утечки жидкости и сколько вольт должно выдавать аккумулятор ? Ознакомьтесь с основными характеристиками.

Вес

Масса устройства, а также его габариты являются одним из параметров изделия.При этом следует учитывать, что вес устройства — неточный параметр, он может отличаться в зависимости от модели и производителя. Что касается размеров, то они могут отличаться в зависимости от конкретного автомобиля, но в целом товары имеют схожие размеры.

Вес тоже может быть разным, в этом случае все зависит от степени разрушения внутренних пластин из свинца. Обычно это происходит в результате длительной эксплуатации изделий; в результате разрушения свинец начнет взаимодействовать с рабочим раствором.Поэтому в принципе для многих аккумуляторов характерно небольшое расхождение, в этом случае допускается разница около 0,5 кг по сравнению с нормой.

Сила тока

Такой параметр, как сила тока, считается более важным для продукта, поэтому на эту характеристику следует в первую очередь обращать внимание при покупке продукта. Параметр силы тока измеряется при температуре окружающей среды 18 градусов ниже нуля и должен соответствовать значению, указанному на корпусе аккумулятора или в технической документации.В том случае, если аккумулятор полностью заряжен, то он должен обеспечивать не менее 125 ампер. Чтобы убедиться, что аккумулятор, установленный на вашем автомобиле, соответствует нормированным параметрам, необходимо произвести замер.

Для диагностики понадобится вольтметр или амперметр, процедура проверки выполняется следующим образом:

1. В первую очередь следует отключить в автомобиле все потребители напряжения, в частности печку, оптику, акустику, регистратор. и GPS-навигатор, если есть, а также другое оборудование.
2. Затем открывается капот автомобиля и отсоединяется клемма от АКБ. С помощью тестера измерьте параметр протекания тока в сети, для этого установите контакты тестера между щупом и клеммой.
3. Минимальный ток должен быть около 15 мА, максимальный — 70 мА. Если диагностика показала, что полученные показания немного отличаются, например на 0,02-0,05 А, это в принципе неплохо, такая утечка считается незначительной.Но если полученные вами значения сильно отличаются от номинальных, то, скорее всего, в изделии сильная утечка. Соответственно, автовладелец должен проверить аккумулятор на герметичность.
4. Если утечка была обнаружена, вам нужно будет по очереди извлекать каждое реле и предохранитель из монтажного блока, наблюдая за значениями на дисплее тестера. Если после удаления следующего предохранительного элемента вы заметили, что показания на дисплее тестера снизились до оптимального, это означает, что вы обнаружили утечку.Теперь вам остается только восстановить электрическую цепь и определить место обрыва, а затем заменить поврежденный провод.

Емкость

Емкость изделия измеряется в ампер-часах и также считается одним из основных параметров, это значение указывает на продолжительность работы аккумулятора или величину тока, которую он может дать. При этом следует учитывать, что емкость аккумулятора определяется множеством факторов, а именно конструктивными характеристиками, температурой окружающей среды, током заряда и уровнем рабочей жидкости.Если величина тока увеличивается, это будет способствовать снижению уровня емкости изделия, а с температурой все наоборот — если она повышается, то емкость падает.

В том случае, если при диагностике вы зафиксировали уменьшение объема раствора электролита в банках аккумуляторов, то следует учитывать, что это может привести к снижению емкости и разрядке устройства. Поэтому, чтобы предотвратить быструю разрядку аккумулятора и увеличить его мощность, необходимо будет добавить в банки конструкции раствор электролита.Но перед этим его нужно будет хорошенько подготовить. Многие автовладельцы делают это проще — просто наливают в банку обычную дистиллированную воду. В принципе, это правильно, но не полностью, так как раствор электролита тоже должен содержать серную кислоту.

Электролит можно купить в готовом виде, а можно приготовить в гараже!

Чтобы сделать жидкость своими руками, выполните следующие действия:

1. Для начала нужно подготовить емкость, в которой будет готовиться раствор.Учтите, что подготовленная емкость должна быть не только чистой, но и кислотостойкой.
2. Далее наливаем в емкость дистиллированную воду.
3. После этого осторожно небольшой струей добавить серную кислоту в дистиллят, смешивая его с водой. Используйте перчатки, чтобы не допустить попадания серной кислоты на кожу, и используйте стеклянную палочку, чтобы перемешать раствор. К дистилляту следует добавлять серную кислоту минимальными порциями и перемешивать его как можно более равномерно.
4. Добавляя серную кислоту и размешивая ее с водой, регулярно проверяйте плотность полученного раствора; ареометр используется для измерения плотности.Помните, что плотность раствора может быть разной; в этом случае многое зависит от условий использования аккумулятора, а также от температуры окружающей среды. Обычно плотность должна быть около 1,21–1,31 г / см3.

Фотогалерея «Приготовление электролита»

1. Вылить дистиллят в емкость. 2. Добавьте серную кислоту. 3. Проверить герметичность. 4. Залейте в аккумулятор электролит.

Напряжение

Одним из важнейших параметров аккумулятора является напряжение устройства.С учетом напряжения автовладелец также может определить и возможные неисправности в работе изделия. Естественно, если уровни напряжения и мощности правильные, это может указывать на нормальную работу аккумулятора. Если продукт полностью исправен, он будет вырабатывать напряжение до 12,6 вольт, допустимым вариантом является значение около 12,2 вольт.

Каждая отдельная банка продукта должна выдавать около 2-2,1 вольт, это число считается нормированным. Величина напряжения определяет возможность подключения к бортовой сети различных потребителей энергии, в частности зарядные устройства для телефонов, видеорегистраторов, навигаторов и т. Д.Чем больше сядет аккумулятор, тем ниже напряжение на его выводах (автор видео о самодиагностике автомобильного аккумулятора — Канал Советы автолюбителю).

Как поменять электролит в АКБ: можно ли?

О том, как сделать электролит, мы уже рассказывали, а теперь поговорим о том, как заменить раствор своими руками. Скажем сразу, замена электролита — это крайняя мера, которую нужно принимать в исключительных случаях.

Процедура замены выполняется следующим образом:

1. Сначала необходимо отсоединить изделие от клемм, затем демонтировать его, сняв крепление, и положить на ровную поверхность.
2. Если есть защитная полоса, то ее нужно удалить, если нет, то сразу откручиваем заглушки.
3. Далее нужно избавиться от старого электролита, для этого используйте резиновую грушу. Медленно откачайте весь электролит. Если раствор случайно попал вам на руки, вымойте его водой с мылом.
4. После откачки жидкости банки необходимо промыть дистиллятом, чтобы удалить остатки старого раствора.
5. Далее нужно просушить банки.
6. После этого изделие заливается новым электролитом.Во время добавления необходимо контролировать плотность жидкости, как уже было сказано выше, это делается с помощью ареометра. Раствор наливается на уровне пластиковой стружки в банках.
7. Когда эти шаги будут выполнены, вам нужно зарядить аккумулятор. Для этого лучше всего использовать стартер-зарядное устройство, процедура восстановления плотности проводится путем повторения нескольких циклов заряда и разряда. Учтите, что в этом случае параметр тока должен быть около 0,1 ампера. Процедуру зарядки можно считать завершенной, когда напряжение в каждой секции будет около 2.4 вольта. Или общий выход будет около 14 вольт.

Видео «Как правильно отмерить электролит в батареях?»

Наглядная инструкция по теме измерения уровня электролита в участках автомобильного аккумулятора с описанием основных нюансов и особенностей этого процесса приведена на видео ниже (автор видео — Виктор Мошковский).

297. Поскольку при работе аккумуляторной батареи образуется детонирующий газ, осмотреть его путем освещения открытым огнем невозможно.

Обслуживать аккумуляторы (например, в автомобилях ВАЗ) летом следует один раз в месяц при интенсивной эксплуатации, а в остальное время года, после 2500 — 3000 км пробега, проверить уровень электролита и довести его до в норме путем заливки дистиллированной воды (при нагревании электролита испаряется только вода) …
Каждые 10 000-15 000 км (1 раз в год) проверяйте крепление АКБ, а также чистоту и надежность крепления кабельных наконечников на полюса батареи.Белый налет со штифтов и наконечников удаляется наждачной бумагой, после чего на внешние (не контактные!) Поверхности наносится тонкий слой технического вазелина.

298. Пролитый на поверхность аккумуляторной батареи электролит удаляют тканью, смоченной содой или 10% -ным раствором аммиака.

Грязь и влага удаляются щеткой с жесткой щетиной и сухой чистой тканью. Не допускайте попадания электролита на металлические части автомобиля: это приведет к коррозии.Места его контакта очищены и окрашены кислотостойкой краской.
При появлении мельчайших трещин на корпусе и мастике заливки аккумулятора отнесите аккумулятор в ремонт. Временно щель на аккумуляторе можно заделать пластилином, предварительно промыв место вокруг него.
Регулярно проверяйте надежность крепления аккумулятора к автомобилю; при необходимости подтяните гайки.

Не затягивайте и не откручивайте гайки кабельных наконечников плоскогубцами. Только гаечным ключом! Нельзя зацепиться за кончик проволоки, тянуть за проволоку.
При запуске двигателя стартер включают не более 10-15 с и только 2-3 раза подряд, делая паузу между запусками не менее получаса. Берегите аккумулятор, не поленитесь переключиться на соответствующую передачу при любых изменениях скорости движения.

Проверка уровня электролита в аккумуляторной батарее

299. Уровень электролита в аккумуляторной батарее проверяется через заливные отверстия с помощью стеклянной трубки с внутренним диаметром 3-5 мм.

Опустите трубку в аккумулятор до упора в защитной пластине, затем плотно закройте ее внешнее отверстие пальцем и снимите. Столбик электролита в трубке покажет уровень в аккумуляторе.

В аккумуляторах с индикатором (трубкой) электролит должен быть на одном уровне с ним или выше его на 5 мм. В аккумуляторах без трубки и индикатора уровень электролита должен быть на 5-10 мм выше предохранительной пластины или верхнего края разделителей.
Если уровень электролита упал в результате испарения воды (нормальный процесс), в аккумулятор следует доливать дистиллированную воду (ни в коем случае не водопроводную или придорожную воду — аккумулятор разрядится) при температуре 15 ° С. 25 «C.
Если уровень электролита выше нормы, его следует отсосать с помощью резиновой груши с эбонитовым наконечником, иначе он вытечет из аккумулятора.

300. После долгой езды проверьте аккумулятор. Если на его поверхности останется электролит, то произойдет разбрызгивание.

Причиной этого может быть повышенный уровень электролита в аккумуляторе (проверить и установить в норме) или появление трещин на корпусе и заливном компаунде аккумулятора (аккумулятор необходимо отремонтировать).
Если ни первое, ни второе, то следует проверить и отрегулировать напряжение генератора и проверить, не сульфатирован ли аккумулятор.
Если при внешнем осмотре обнаруживается, что электролит течет, и нет возможности сразу вернуть аккумулятор в ремонт, периодически доливайте электролит в неисправный отсек.

Сульфатация аккумулятора

301. В случае слабого сульфатации аккумулятор можно спасти на СТО одним или несколькими циклами слаботочной зарядки / разрядки.

Необходимо заменить аккумулятор с высоким содержанием сульфата: ремонт невозможен.
Сульфатирование возникает при движении автомобиля со слишком низким уровнем электролита в аккумуляторе, а также когда аккумулятор находится в разряженном или не полностью заряженном состоянии в течение очень долгого времени. В этом случае на поверхности пластин аккумулятора образуются крупные кристаллы сульфата свинца, не растворимые в электролите.

Аккумуляторная батарея

302. Если автомобиль не используется долгое время, аккумулятор следует снять и хранить в сухом месте.

Оптимальная температура хранения обслуживаемых аккумуляторов российского производства — от -20 ° С до 0 ° С, необслуживаемых западных аккумуляторов — от О ° С до +27 ° С. При таких температурах замедляется коррозия пластин и саморазряд аккумулятора. При хранении аккумулятор заряжается каждые три месяца (аккумулятор 6СТ-55А — один раз в год). Хранение аккумулятора в разряженном состоянии делает его непригодным для использования.Если аккумулятор снимается на зиму, не эксплуатируя автомобиль в это время года, то аккумулятор проверяется и подзаряжается весной, перед установкой.

Подготовка электролита

Когда в кислоту наливают воду, она закипает, нагретая кислота разбрызгивается и горит.
Электролит готовится из аккумуляторной серной кислоты только высшего сорта (первый сорт приведет к преждевременному выходу аккумуляторной батареи из строя) и дистиллированной воды, которой не было в чугунных сосудах.Посуда для приготовления электролита может быть керамической, эбонитовой, свинцовой (не стеклянной — треснет).
Нормальная для центральных регионов России плотность электролита — 1,28 г / см3 (для регионов с умеренным климатом) — готовится из 0,36 л серной кислоты и 1 л дистиллированной воды.
Приготовленный электролит оставляют в закрытой емкости на 15-20 часов, чтобы он остыл и на дно выпал осадок.
Серная кислота не хранится в неплотно закрытой таре: она быстро впитывает атмосферную влагу.
В северных регионах, где температура зимой опускается до -40 ° C, нормальная плотность электролита составляет 1,29 г / см3 (измерено при температуре + 20-25 ° C). Для приготовления такого электролита на литр воды берется 0,38 литра серной кислоты.
В теплых южных регионах, где нет сильных морозов, плотность электролита должна составлять 1,26 г / см3, и его готовят из расчета 0,33 литра серной кислоты на литр воды.
Чем выше плотность электролита, тем ниже его температура замерзания.

304. Если за месяц хранения аккумулятор разрядился более чем на 10%, его необходимо осмотреть и отремонтировать.

Это может произойти, если вы залили его недистиллированной водой, или если металлические частицы попали в аккумулятор. Возможно, замените электролит, промыв внутреннюю часть бачка и протерев поверхность аккумулятора.
Саморазряд аккумулятора также ускоряется при хранении аккумулятора в течение длительного времени. В этом случае плотность электролита в нижних слоях становится выше, чем в верхних.

305. Если аккумулятор разряжается слишком быстро при использовании автомобиля, в первую очередь усилите самоконтроль для экономии режима вождения.

Избегайте частого запуска двигателя, а при движении на низких скоростях никогда не забывайте переключать на пониженную передачу.
Кроме того, отключите ненужные дополнительные фары и прочие ненужные установленные вами потребители электроэнергии.
Иногда необходимо проверить, не происходит ли утечка тока из-за повреждения изоляции в электрооборудовании (тогда миамперметр, подключенный между концом положительного провода и положительным полюсом батареи, покажет ток более 1 мА. с отключенными потребителями), а также проверка напряжения генератора и регулятора, тест на сульфатирование.

306. Плотность электролита в обслуживаемом аккумуляторе измеряется кислотометром — автомобильным ареометром (для определения степени разряда аккумулятора).

Наконечник измерителя кислоты опускается в заливное отверстие аккумулятора, электролит всасывается и плотность электролита определяется делениями ареометра, плавающего в колбе.

Плотность, уменьшенная от нормы (составляющая 1,28 г / см3) на 0,01 г / см3, соответствует расходу 6%.Однако следует помнить, что в показания измерителя кислоты необходимо внести поправку на температуру. Плотность электролита должна быть равна 1,27-1,28 г / см3 при температуре +25 ° C. При температуре + 5-10 ° C она увеличивается примерно на 0,01 г / см3, при температуре -10 ° C. ° С — на 0,02 г / см3, при -25 ° С — на 0,03 г / см3. Плотность электролита не измеряется, если уровень электролита ненормальный, или когда электролит «кипит» или слишком горячий. Добавьте в аккумулятор дистиллированную воду и подождите, пока смешается электролит (несколько часов, если аккумулятор разряжен).
Если аккумулятор разряжен на 25% зимой (счетчик кислоты показывает 1,25) или на 50% летом (счетчик кислоты показывает 1,19), его необходимо снять и перезарядить.
Если у вас нет ареометра, достаточно проверять плотность электролита два раза в год: весной и осенью.

Зарядка аккумулятора

307. Аккумулятор можно зарядить, не вынимая его из автомобиля, только предварительно отсоединив положительный и отрицательный кабели.

Чтобы зарядить аккумулятор, действуйте следующим образом (точки, отмеченные *>, не учитываются, если автомобиль оборудован необслуживаемым аккумулятором).
— Перед зарядкой проверьте уровень электролита и при необходимости долейте дистиллированную воду.
— Замерзший аккумулятор перед зарядкой должен разморозиться.
— Отвинтите заглушки аккумулятора или вытащите их небольшой отверткой и наденьте на отверстия. Это предотвращает разбрызгивание кислоты, и газы, образующиеся во время зарядки, могут свободно выходить.
— Для зарядки лучше всего использовать ток равный 0,1 емкости аккумулятора (если емкость аккумулятора 55 Ач, то ток зарядки должен быть 5.5 A.
— Заряжайте аккумулятор только в хорошо проветриваемом помещении (если аккумулятор установлен, капот должен быть открыт).
— Положительный полюс аккумулятора подключен к положительному полюсу зарядного устройства, а отрицательный полюс — к отрицательному.
— Заряжайте аккумулятор до тех пор, пока газ активно не образуется во всех ячейках.
— После зарядки проверьте уровень электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду.
— Проверьте также плотность электролита. Если в одной из ячеек значительно (больше 0.04 г / см3) ниже, чем у других (например, в пяти элементах — 1,28 г / см3, а в одном — 1,18 г / см3), значит, аккумулятор неисправен и требует замены.
— Подождите около 20 минут, пока газ не выйдет из аккумулятора, затем закрутите или вставьте пробки.
При отключенном аккумуляторе двигатель не должен запускаться, иначе будет повреждено электрооборудование.
Аккумулятор обычно заряжают специалисты.

308. Если аккумулятор «разряжен» и не вращает коленчатый вал, и нет возможности запустить двигатель с буксира, а рядом нет никого, кто помог бы толкнуть машину, попробуйте следующий трюк.

Затяните ручной тормоз, вытащите левое ведущее колесо, закройте воздушную заслонку карбюратора, включите четвертую или пятую передачу. Надев перчатки или рукавицы (чтобы не поцарапать), вращайте подвешенное колесо по ходу движения.

Когда двигатель запустится, включите нейтраль и снимите домкрат.

309. При покупке нового аккумулятора выбирайте его емкость, равную или близкую к емкости заменяемого аккумулятора.

Установка аккумулятора с емкостью намного большей, чем расчетная, дает только временный выигрыш, потому что такая батарея будет эксплуатироваться недозаряженной.При покупке отдавайте предпочтение немецким или скандинавским батареям, которые рассчитаны на работу в климате, близком к российскому, и при этом очень качественного. Покупая аккумулятор, залитый электролитом, проверьте, заряжен ли он и какова плотность электролита. Гарантия качества европейских сухозаряженных аккумуляторов. Большинство российских аккумуляторов хоть и называются «сухозаряженными», но требуют дополнительной зарядки после заливки электролита. Залейте электролит в только что купленный аккумулятор, через час или два проверьте плотность и зарядите, если она ниже, чем должна быть.

«Зажигание» от аккумулятора другого автомобиля

310. Когда автомобили с неисправным аккумулятором «зажигаются» от аккумулятора, возможно короткое замыкание аккумулятора и сильная дуга.

То же самое может произойти, если вы случайно замкните противоположный вывод на массу автомобиля. Будьте осторожны при обращении с батареями.

311. Для «прикуривания» (то есть для облегчения запуска двигателя) от аккумулятора другого автомобиля лучше использовать кабель с изолированными зажимами с площадью сечения 25 мм2.

Обе батареи должны иметь напряжение 12 В. Разряженный аккумулятор нельзя замораживать, уровень жидкости в нем должен быть в норме. Автомобили следует держать на таком расстоянии, чтобы они не соприкасались друг с другом, стояли на ручном тормозе, рычаг МКПП был в нейтральном положении, а рычаг АКПП — в положении «Р». Все потребители электроэнергии должны быть отключены. Двигатель автомобиля-донора должен работать на холостом ходу, чтобы не повредить генератор.При облегчении запуска двигателя таким образом вы должны быть осторожны, чтобы не стоять рядом с аккумулятором с зажженной сигаретой, поскольку заряжаемый аккумулятор может выделять горючий газ.

312. Если у вас есть специальный промышленный кабель для облегчения запуска двигателя, подключайте его в следующей последовательности:

Красный кабель подключается к положительному полюсу разряженной аккумуляторной батареи;
— другой конец красного кабеля подключается к плюсовому полюсу донорской АКБ;
— подключить черный провод к минусовой клемме донорского аккумулятора;
— другой конец черного кабеля подключается к массе автомобиля, аккумулятор которого разряжен (лучше всего к любой металлической детали, прикрученной к блоку двигателя).
Убедитесь, что кабельные зажимы надежно закреплены: клеммы подключенного кабеля не должны касаться друг друга, а положительная клемма не должна касаться заземления (корпуса или рамы).

И далее …

313. При запуске двигателя с разряженным аккумулятором не включайте стартер более 10 секунд.

Дело в том, что клеммы и кабель нагреваются от сильного тока. Между пусками стартера должна быть пауза в полминуты.Не наклоняйтесь над аккумулятором во время зажигания: можно обжечься. После запуска кабель отключается в порядке, обратном тому, в котором он был подключен.

314. Б очень холодно отнеси на ночь аккумулятор домой.

При условии, конечно, что в автомобиле установлена ​​автономная противоугонная сигнализация.
И еще одна маленькая хитрость: оставляя машину на стоянке или в гараже, отключите плюсовую клемму аккумулятора. Если угонщику приглянулась ваша машина, ему потребуется дополнительное время, чтобы понять, почему двигатель не запускается, и эта дополнительная минута убьет злоумышленника.
Функции противоугонного устройства также может выполнять заземляющий выключатель, установленный в месте, известном только владельцу. Подключите обычный предохранитель (2А) параллельно контактам выключателя двумя тонкими проводами. Теперь при отключении «массы» цепь замкнется через предохранитель, а габаритные огни будут гореть. Однако при включении зажигания предохранитель, не рассчитанный на эту нагрузку, мгновенно перегорает, и цепь обесточивается.

Плотность электролита — ключевой параметр, который напрямую влияет на производительность аккумулятора.Если грамотно отрегулировать этот параметр, можно увеличить ресурс устройства, улучшить его характеристики. Но важно учитывать, что параметр плотности в холодное и теплое время года может отличаться. Это связано с особым воздействием температуры на определенные химические элементы.

Одной из особенностей автомобильного аккумулятора является способность накапливать, накапливать и позже выделять энергию для запуска двигателя и питания различных электроприборов транспортного средства. Второй источник энергии в машине — генератор.Но, в отличие от аккумулятора, не умеет накапливать энергию: как только двигатель глохнет, прекращается и подача тока от генератора.

Помимо основной функции (запуск двигателя) аккумулятор автомобиля поддерживает в рабочем состоянии остальные агрегаты — сигнализацию, радио, обдув и другие. Также аккумулятор играет роль резервного источника питания при выходе из строя генератора по какой-либо причине.

Плотность и уровень электролита — это те параметры, от которых зависит функциональность аккумулятора.Они должны иметь возможность контролировать и измерять владельца автомобиля, если это необходимо.

Немного о химических процессах в аккумуляторе

Посмотрите видео ниже: как измерить уровень и увеличить плотность электролита в аккумуляторе, как полностью заменить электролит.

Для понимания особенностей работы аккумулятора важно знать принципы его работы, сколько электролита должно быть в приборе и какие процессы в нем происходят.Благодаря рабочей жидкости в источнике питания можно длительное время поддерживать заряд на необходимом уровне.

Что входит в аккумулятор? Как правило, это два элемента — серная кислота и дистиллят. Плотность электролита измеряют с помощью ареометра — специального прибора, который есть в распоряжении всех СТО и ответственных автовладельцев. Для достижения максимальной точности измерения следует проводить в теплой среде (22-25 градусов Цельсия).

Периодические проверки позволяют контролировать параметры электролита и оперативно корректировать его уровень и плотность. Увеличение параметра приводит к ускорению коррозионных процессов, а уменьшение параметра приводит к риску замерзания рабочего тела при снижении температуры до определенного предела. Поэтому важно контролировать не только уровень электролита, но и показатель плотности.

Разряд аккумулятора приводит к снижению рассматриваемого параметра, поэтому измерение плотности электролита обязательно в любое время года (зимой рекомендуется проводить проверки с большей периодичностью).Важно знать, что при падении показателя ниже нормы рекомендуется заряжать аккумулятор с помощью зарядного устройства.

Узнав, сколько электролита в емкости, и какая у него плотность, можно сделать вывод о необходимости добавления в состав серной кислоты. Сделать эту работу своими руками реально, но требуется определенный инструмент и предельное внимание, в связи с высокой опасностью серной кислоты для здоровья. Важно избегать контакта с кожей и ни при каких обстоятельствах не вдыхать вредные пары.

Какие требуются инструменты

Выше было отмечено, что для измерения плотности электролита (в том числе зимой) требуется ареометр. Кроме того, для теста приготовьте емкость (подойдет обычная стеклянная) и небольшую лечебную грушу. Также у вас должны быть под рукой серная кислота и дистиллированная вода (расходные материалы, которые потребуются при добавлении жидкости).

Схема пополнения электролита проста и доступна даже новичкам. В некоторых случаях может потребоваться зарядное устройство, пищевая сода, дрель и паяльник.Резиновые перчатки — обязательный атрибут работы с рабочей жидкостью гидроаккумулятора. Будьте осторожны при выборе средств защиты рук. Обычные китайские изделия изготавливаются из латекса, который не выдерживает кислоты. Важно использовать специальные перчатки, которые химически не вступают в реакцию с серной кислотой.

Измерение плотности электролита

Если вы решили проверить, сколько электролита в аккумуляторе и долить зимой, рекомендуется отнести источник питания в теплое помещение и дождаться его прогрева (достаточно нескольких часов).Как только температура батареи сравняется с температурой в комнате, можно приступать к работе.

Начните с зарядки аккумулятора. Для этого зачистите контакты наждачной бумагой (это позволяет удалить оксидную пленку), затем измерьте уровень напряжения с помощью цифрового прибора. Заряжайте блок питания до достижения 12,6 В.

После зарядки аккумулятора измерьте плотность электролита с помощью ареометра. Алгоритм действий следующий:

• Открутите все крышки на каждой из банок с батареями (обычно их шесть).
• Опускайте ареометр в каждую емкость по одному.
• Подождите, пока не всплывет поплавок.
• Запишите показания.

Обратите внимание, что параметры измерения будут отличаться зимой и летом. Цифры, полученные в холодное время года, будут выше, чем в теплое время года.

Как изменить плотность

Перед началом работы важно определить текущий уровень электролита и выяснить подходящую плотность.В последнем случае важно ориентироваться на ряд критериев — регион, в котором машина эксплуатируется, а также текущий сезон. В среднем плотность рабочей жидкости в аккумуляторе должна находиться в пределах 1,26-1,27 г / мл. При этом не допускается разница показаний, превышающая плотность 0,1 г / мл с ареометром.

Вы можете перемещаться по таблице ниже:

Используйте медицинскую грушу, чтобы откачать рабочий состав из каждой банки.Затем действуйте так:

• Приготовленный раствор налить в банку (в том же объеме, в котором откачивалась жидкость).
• Закройте все банки.
• Покачивайте аккумулятор из стороны в сторону.
• Возьмите ареометр и измерьте плотность электролита.
• При отклонении полученного параметра от рекомендуемого слить рабочий состав и довести уровень электролита до рекомендуемого, используя дистиллят.

Если плотность рабочей жидкости упала до нижнего предела (1.2 г / мл) добавьте в банки кислоту из специализированного магазина. Плотность этого состава 1,84 г / м. Заправляйте по такому же алгоритму, как описано выше. Для работы используйте мерную емкость и медицинскую грушу. Будьте бдительны при выполнении работы. Если кислота попала на открытый участок кожи, немедленно смойте коррозионную жидкость большой струей воды. В этом случае можно свести к минимуму риск повреждения кожных покровов.

Как полностью поменять раствор

Знание того, сколько электролита в аккумуляторе, не всегда позволяет сделать выводы о пригодности рабочей жидкости.Так, при снижении плотности до 1,1 г / мл (особенно зимой) требуется замена рабочей жидкости. Перед началом работы разрядите аккумулятор, подсоединив к его выводам лампочку на 12 вольт. По уровню свечения источника накала можно судить об уровне заряда (разряда).

Когда аккумулятор полностью разрядится, действуйте следующим образом:

• Полностью откачайте состав из банок.
• Закройте и растяните крышки.
• Откинуть блок питания в сторону.
• Просверлите шесть отверстий (по одному в каждой банке). Диаметр сверла — 3-4 мм.
• Откачайте оставшуюся гидравлическую жидкость.
• Банки промыть от оставшегося раствора, затем пропаять технологические отверстия. Для этого сделайте заплатку из кислотостойкого пластика. Последний можно взять от старого аккумулятора.
• Убедиться в герметичности и разлить рабочий состав по всем банкам. Обратите внимание, что во время приготовления состава в воду необходимо добавлять кислоту.Обратный процесс перемешивания запрещен.

Как эксплуатировать аккумулятор зимой

Особое внимание следует уделять работе аккумулятора в зимний период из-за колебаний плотности электролита. В холодную погоду этот параметр часто опускается ниже нормы. Особенно это актуально при хранении машины на открытой стоянке или в гараже без отопления. Чтобы уменьшить негативное воздействие холода, стоит использовать вспомогательные устройства (например, тепловые ящики или одеяло для моторного отсека).

Для уменьшения проблем при зимней эксплуатации стоит использовать более жидкие масла — «синтетику» или «полусинтетику». Из-за более низкой вязкости можно добиться меньшего сопротивления стартера при запуске двигателя. В результате блок питания испытывает меньшую нагрузку.

Когда температура зимой опускается ниже 20 градусов ниже нуля, важно правильно «подготовить» аккумулятор к запуску двигателя. Требуется сесть в машину и на несколько секунд включить дальний (основной) свет.Этого достаточно, чтобы в блоке питания запустились химические процессы. При этом не желательно долго крутить стартер. Часто для разрядки аккумулятора до нуля требуется 20-30 секунд.

В случае нерегулярного использования автомобиля зимой рекомендуется снять аккумулятор и отнести домой. При этом желательно хранить источник питания в заряженном состоянии. При этом требуется следить за уровнем электролита и зарядом аккумулятора (в последнем случае пригодится мультиметр).

Установка необходимой плотности электролита — задача, доступная даже новичку. Главное — при выполнении работ быть внимательными и предельно аккуратными. Чтобы продлить срок службы батареи, важно соблюдать правила эксплуатации, созданные для нормализации химико-физических процессов внутри баков блока питания.

Видео: Измерение уровня электролита в аккумуляторе

Видео: Как правильно поднять плотность электролита в АКБ

Если видео не отображается, обновите страницу или

Видео: Замена электролита в АКБ

Если видео не отображается, обновите страницу или

Уровень электролита в аккумуляторе — это то, на что должен обращать внимание каждый автомобилист. Ведь от этого параметра зависит работоспособность автомобилей, срок службы и периодичность обслуживания АКБ. Такие действия допустимо выполнять в домашних условиях.

Автомобили комплектуются следующими аккумуляторами:

• WET (свинцово-кислотные аккумуляторы). Электролит представляет собой водный раствор, содержащий серную кислоту.
• AGM. Они отличаются тем, что входящее в состав стекловолокно пропитано электролитическим составом.
• GEL (гелиевая батарея).Электролит представлен в виде геля. Для этого в серно-водный раствор вводят оксид кремния.

Определение количества электролита в батарее необходимо, когда речь идет о свинцово-кислотных источниках питания.

Особенности проверки уровня электролита в аккумуляторе автомобиля

Регулярно проверяя уровень электролита в аккумуляторе, контролируя плотность, можно поддерживать автомобили, отдельные агрегаты в рабочем состоянии. При необходимости отрегулируйте плотность, увеличьте или уменьшите уровень электролитического состава.Ведь использование источника питания, в котором электролитической жидкости меньше нормы, приводит к плачевным последствиям.

Просмотрите интересное видео об уровне электролита.

Проверка уровня электролита

Информация о том, какой уровень электролита должен присутствовать в технической документации, которая прилагается к автомобилю … Для проверки и контроля используются два метода, каждый из которых имеет свои характеристики:

• Метки max и min сосредоточены на корпусе батареи.Если корпус изготовлен из прозрачного материала, то количество электролитического состава определить несложно. На основании полученной информации необходимо принять решение о снижении, увеличении дистиллированной воды. Этот способ неэффективен, если корпус окрашен в черный цвет.
• Уровень электролита в аккумуляторе проверяется с помощью стеклянной пластиковой трубки. Диаметр трубки 3-5 мм. Перед тем, как вставить трубку, снимается заглушка. Трубку опускают до соприкосновения с пластинами.Норма 12 мм. Эта процедура выполняется для каждой банки, входящей в состав аккумулятора.

Избыток электролитного состава удаляется шприцем. Тот же инструмент используется для ввода подготовленного электролита или дистиллированной воды.

Для определения уровня жидкости в необслуживаемых источниках питания используются отметки на поверхности аккумулятора. Дополнительно используется индикатор заряда.

Причины снижения уровня электролита

1. Чрезмерное повышение напряжения генератора.
2. Деформация корпуса аккумулятора, появление микротрещин или других дефектов.
3. Короткое замыкание внутри блока питания.
4. Наличие свинцового шлама и мусора.

В свинцово-кислотных пищевых источниках уровень дистиллята постепенно снижается. При этом неопытные автомобилисты пытаются исправить ситуацию, добавляя водный раствор с внесенной серной кислотой. В результате уровень и плотность увеличиваются. Это приводит к тому, что аккумулятор быстро выходит из строя, быстро разрушается внутренняя часть.

Неправильно определенный уровень приводит к следующим последствиям:

• Разрушение свинцовых пластин, образование остатков и шлама.
• Со временем между включенными пластинами образуются перемычки. Такие перемычки способствуют возникновению короткого замыкания, снижению мощности.
• Появление подтеков, затрудняющих работу АКБ.
• Окисление главных контактов.
• Выход из строя аккумуляторной батареи.

Определение плотности электролитного состава

Проверка плотности начинается после полной зарядки аккумулятора.Предварительно готовится прибор, с помощью которого задается степень плотности. Наиболее часто используемый ареометр.

Пробки извлекаются из банок, сосредоточенных в корпусе блока питания. В лунку ставится ареометр, собирается немного электролитического состава. Поплавок, входящий в состав, содержит шкалу с соответствующей разметкой, по которой определяют степень герметичности. Оптимальный показатель — 1,29-1,3 г / см3.

Для снижения плотности электролитического состава допускается использование дистиллята, который реализуется в специальных магазинах и аптеках.Процедура введения дистиллированной воды проводится поэтапно. При этом этот показатель периодически измеряется в каждом банке.

Увеличить плотность сложнее, чем уровень электролита в аккумуляторе. Ведь часть состава изначально отбирают с помощью ареометра, другого прибора. После этого вводится смесь соответствующей плотности. Иногда возникает необходимость полной замены жидкости. Это можно выявить, если уметь проверять уровень, степень плотности.

Порядок замены электролита

Полная замена проводится при значительном снижении уровня плотности. У процедуры есть особенности, правила. Перед выполнением необходимо приготовить:

• Смесь соответствующей плотности (около 1,29 г / см3).
• Емкость для старого раствора.
• Ареометр или другой прибор.

Запрещается включать источник питания для последующей утилизации водно-серного раствора.Ведь это приводит к разрушению свинцовых пластин, образованию перемычек и подтеков, коротким замыканиям.

Перед работой следует подготовить все необходимое для защиты: перчатки из толстой резины, прочную одежду, защитные очки. Ведь попадание смеси на кожу провоцирует образование химических ожогов.

Чтобы откачать старую смесь, используйте «грушу» или другой инструмент. Откачиваемая жидкость помещается в специальную емкость, которая отличается прочностью и прочностью.

Заливка новой смеси производится поэтапно с соблюдением правил и норм.

Меры безопасности

При работе с растворами, содержащими серную кислоту, необходимы следующие правила:

• Все предметы одежды, предметы должны быть изготовлены из прочного и стойкого материала.
• Для хранения отработанной электролитической смеси используются стеклянные или полиэтиленовые емкости, снабженные герметичными крышками и оплетками.
• Для розлива используется только качественный состав, продается в специальных магазинах.Самостоятельное обучение допустимо при условии наличия у человека необходимого опыта и знаний, инструментов.
• Замена электролитической смеси проводится только после отключения АКБ, демонтажа ее.
• Перед подключением источника питания проверяется состояние клемм, удаляются оксиды.

Точно определить уровень и плотность электролитного состава несложно. Достаточно соблюдать правила и рекомендации, подготовленные специалистами.С особой тщательностью нужно выбирать помещение, в котором будут проводиться все работы. В помещении обязательно должна быть система вентиляции. Действительно, смесь содержит кислоту и другие вещества.

Своевременная проверка основных показателей — ключ к эффективной работе аккумулятора.

Видео о проверке электролита в АКБ

Закон

Ома для ионной проводимости в литиевых и других электролитах литиевых батарей: The Journal of Chemical Physics: Vol 151, No 2

I.ВВЕДЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ << II. ТЕОРИЯIII. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E ... V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ ... VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ НОМЕРКЛАТУРА ССЫЛКИ НА ИЗДЕЛИЯ В батарее прохождение ионного тока между катодом и анодом обеспечивается электролитом. Зависимость тока от падения потенциала между электродами лежит в основе конструкции и проектирования батарей. ^1,2 1. Дж. Ньюман и К. Томас-Алие, Электрохимические системы , 3-е изд.(John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси, 2004 г.) 2. Ю. Ма, М. Дойл, Т. Ф. Фуллер, М. М. Дофф, Л. К. Де Йонге и Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 142 , 1859 (1995). https://doi.org/10.1149/1.2044206 Тип устройства, которое может питаться от батареи, ограничен максимальным током, который может безопасно проходить через электролит. Отправная точка для понимания взаимосвязи между падением потенциала и током это закон Ома. Для простого проводника с одним носителем заряда, такого как медный провод [рис.1 (a)], плотность тока, i , пропорциональна падению потенциала на единицу длины, Δ V / L , и закон Ома может быть записан как где σ — электронная проводимость материала. . Все материалы электрически нейтральны и имеют не менее двух носителей заряда; приближение одного носителя заряда справедливо, поскольку компенсирующие катионы меди практически неподвижны. Зависимость плотности тока от Δ V / L для меди представлена ​​на рис.1 (б), где наклон, м, равен 5,8 × 10 ⁵ См ^-1 . ³ 3. R. A. Matula, J. Phys. Chem. Ref. Данные 8 , 1147 (1979). https://doi.org/10.1063/1.555614 В данном случае m = σ . Для медной проволоки градиенты концентрации носителей не возникают, поскольку катионы меди неподвижны и сохраняется нейтральность заряда. Пример перезаряжаемой батареи схематично показан на рис. 1 (c). Он состоит из анода из металлического лития и фосфата лития-железа, катода LiFePO _4, , разделенных электролитом EC: DEC / LiPF ₆ в пористом сепараторе.Во время разряда прохождение ионного тока через электролит от анода к катоду обусловлено перенапряжением, η , которое представляет собой равновесный потенциал ячейки за вычетом рабочего напряжения, U ⁰ — В . ¹ 1. Дж. Ньюман и К. Томас-Алиеа, Электрохимические системы , 3-е изд. (John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси, 2004 г.). При наличии перенапряжения в электролите возникают градиенты концентрации, поскольку в системе подвижны как катионы (в данном случае Li ⁺ ), так и анионы (PF6-).При постоянном перенапряжении это приведет к зависящей от времени плотности тока, пока градиент концентрации не достигнет установившегося состояния. Только ионы Li ⁺ переносятся через границы раздела электрод / электролит; это также влияет на характер градиентов. На рис. 1 (d) мы строим график плотности установившегося тока, i _сс , как функцию перенапряжения на единицу длины, η / L , для ячейки, изображенной на рис. (с). ⁴ 4.В. Сринивасан, Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 151 , A1517 (2004). https://doi.org/10.1149/1.1785012 Похоже, что связь между i _ss и η / L приблизительно линейна, как и у медного провода. Однако наклон m = 2,5 × 10 ^-5 См см ^-1 не равен проводимости электролита. Он отражает многочисленные процессы, которые включают перенос заряда между электродами и электролитом, диффузию лития в катоде, а также диффузию и миграцию ионов в электролите.Таким образом, соотношение между i _ss и η / L на рис. 1 (d), хотя и выглядит линейным, не является проявлением закона Ома. для симметричной ячейки, состоящей из электролита, зажатого между двумя одинаковыми неблокирующими электродами. С этой точки зрения мы фокусируемся на симметричных элементах, содержащих электроды из литиевой или натриевой фольги и электролиты, содержащие литиевую или натриевую соль соответственно. Эта ячейка, популяризированная новаторскими работами Эванса, Винсента, Брюса и других, ^6–8 6.Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-67. П. Р. Соренсен, Т. Якобсен, Electrochim. Acta 27 , 1671 (1982). https://doi.org/10.1016/0013-4686(82)80162-x8. J. R. Macdonald, J. Chem. Phys. 58, , 4982 (1973). https://doi.org/10.1063/1.1679086 аналогичен показанному на рис. 1 (c) с одним важным отличием: U ⁰ = 0 В. Эта ячейка позволяет справедливо сравнивать свойства переноса ионов различные электролиты: симметрия ячейки позволяет исключить электродные эффекты из свойств электролита.На рис.1 (f) мы построили график i _ss как функцию падения потенциала на электролите, ΔΦ / L , для ячейки с электродами из литиевой фольги и электролитом, содержащим поли (этиленоксид) ( PEO) и соль бис (трифторметансульфонил) имида лития (LiTFSI). ⁵ 5. D. M. Pesko, Z. Feng, S. Sawhney, J. Newman, V. Srinivasan и N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 165 , A3186 (2018). https://doi.org/10.1149/2.0231813jes Здесь наклон m = 9.9 × 10 ⁻⁵ См см ⁻¹ не равно ионной проводимости электролита. Однако, в отличие от полностью заряженной батареи, m зависит только от свойств электролита. В наших усилиях по разработке электролитов с высокими эксплуатационными характеристиками именно наклон на рис. 1 (f) мы хотим максимизировать. Однако многие публикации игнорируют это. В наши дни довольно часто изобретают новый электролит, измеряют ионную проводимость и объявляют победу, если она больше, чем у базового электролита.Целью этой перспективы является анализ данных о симметричных ячейках, полученных из различных электролитов. Эванс, Брюс и Винсент ^6,9 6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-69. П. Г. Брюс и К. А. Винсент, J. Electroanal. Chem. 225 , 1 (1987). https://doi.org/10.1016/0022-0728(87)80001-3 и Watanabe et al. ¹⁰ 10. М. Ватанабе, С. Нагано, К. Сануи и Н. Огата, Ионика твердого тела 28-30 , 911 (1988).https://doi.org/10.1016/0167-2738(88)

-7 смоделировал симметричные ячейки, содержащие разбавленные и идеальные электролитические растворы. В более поздних исследованиях Newman и соавторы ^1,11 1. J. Newman и K. Thomas-Alyea, Electrochemical Systems , 3-е изд. (John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси, 2004 г.) 11. N. P. Balsara, J. Newman, J. Electrochem. Soc. 162 , A2720 (2015). https://doi.org/10.1149/2.0651514jes рассмотрел симметричные ячейки, содержащие концентрированные растворы электролитов, и разработал взаимосвязь между m и собственными транспортными и термодинамическими свойствами электролита.Эта перспектива сосредоточена на малых приложенных потенциалах, в которых концентрационной зависимостью соответствующих свойств электролита можно пренебречь. Основываясь на работе в Refs. 5–115. D. M. Pesko, Z. Feng, S. Sawhney, J. Newman, V. Srinivasan, N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 165 , A3186 (2018). https://doi.org/10.1149/2.0231813jes6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-67. П. Р. Соренсен и Т.Якобсен, Электрохим. Acta 27 , 1671 (1982). https://doi.org/10.1016/0013-4686(82)80162-x8. J. R. Macdonald, J. Chem. Phys. 58, , 4982 (1973). https://doi.org/10.1063/1.167

. П. Г. Брюс и К. А. Винсент, J. Electroanal. Chem. 225 , 1 (1987). https://doi.org/10.1016/0022-0728(87)80001-310. М. Ватанабе, С. Нагано, К. Сануи и Н. Огата, Solid State Ionics 28-30 , 911 (1988). https://doi.org/10.1016/0167-2738(88)

-711. Балсара Н.П., Дж.Newman, J. Electrochem. Soc. 162 , A2720 (2015). https://doi.org/10.1149/2.0651514jes, мы разрабатываем структуру для измерения коэффициента закона Ома, которая позволяет нам составить упорядоченный по порядку список электролитов на основе их способности максимизировать поток катионов лития или натрия. В заключение мы обсудим ограничения нашего подхода, поскольку, в конечном итоге, необходимо пересмотреть порядок расположения электролитов при наличии значительных градиентов концентрации для практических устройств.

II. ТЕОРИЯ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыАБСТРАКТИ. ВВЕДЕНИЕ II. ТЕОРИЯ << III. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E ... V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ ... VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ НОМЕР КАТУРАЛЬНАЯ ССЫЛКА СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СТАТЬИ Электролиты, представляющие интерес, включают соль (Mz +) ν + (Xz−) ν−, растворенную в матрице. Определение характеристик ионного транспорта обычно начинается с измерения ионной проводимости, κ , с помощью спектроскопии импеданса на переменном токе. Важной особенностью спектроскопии импеданса переменного тока является то, что κ измеряется без введения значительных градиентов концентрации.Когда постоянный потенциал ΔΦ прикладывается к электролиту размером L в симметричной ячейке [Рис. 1 (e)] по определению нет градиентов концентрации в первый момент поляризации ( t = 0 ⁺ ). Начальная плотность тока, i ₀ , при t = 0 ⁺ задается со временем, т. Е. При t > 0 в ячейке развиваются градиенты концентрации соли, и в конечном итоге градиент становится неизменным во времени. .Измеренная плотность тока уменьшается со временем по мере развития этих градиентов концентрации и достигает постоянного значения в течение длительного времени. Мы называем ток, полученный на длительных временах, как i _ss . В пределе малых приложенных потенциалов выражение для i _ss может быть получено на основе теории концентрированных растворов, ^11,12 11. Н. П. Бальсара, Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 162 , A2720 (2015). https://doi.org/10.1149/2.0651514jes12.М. Дойл и Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 142 , 3465 (1995). https://doi.org/10.1149/1.2050005 где Ne — безразмерный параметр, который мы называем числом Ньюмана. Ne определяется выражением

Ne = aκRT1 − t + 02F2Dc1 + d ln γ ± d ln m,

(4)

, где R — газовая постоянная, T — температура, F . — постоянная Фарадея, D — коэффициент ограниченной диффузии соли, c — концентрация соли, t + 0 — число переноса катиона относительно скорости растворителя, γ _± — средний коэффициент моляльной активности электролита, а м — моляльность соли.Параметр a связан со стехиометрией соли, где ν — общее количество катионов и анионов, на которые диссоциирует соль, ν ₊ — общее количество катионов, на которые диссоциирует соль, и z ₊ — это зарядовое число катиона. (Для соли, содержащей одновалентные ионы, a = 2.) Уравнения (3) и (4) основаны на теории концентрированных растворов Ньюмана, в которой электролиты характеризуются тремя транспортными параметрами: κ , D и t +. 0, и термодинамический фактор Tf = 1 + d ln γ ± d ln m.Эта теория основана на работе Onsager ¹³ 13. L. Onsager, Ann. Акад. Sci. 46 , 241 (1945). https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1945.tb36170.x, который признал, что перенос ионов в бинарных электролитах регулируется тремя коэффициентами диффузии Стефана-Максвелла, D0−, D0 + и D + -. Соотношения между κ , D и t + 0 и коэффициентами диффузии Стефана-Максвелла приведены в [4]. 1111. N. P. Balsara, J. Newman, J. Electrochem. Soc. 162 , A2720 (2015).https://doi.org/10.1149/2.0651514jes. Хотя все четыре параметра ( κ , D , t + 0 и T _f ) определяют зависящий от времени ток при заданном приложенном потенциале, Явное знание всех этих параметров не требуется для определения i _ss или Ne. Фактически, Ne можно определить в одном эксперименте путем измерения i ₀ и i _ss при постоянной поляризации постоянного тока, ΔΦ, над электролитом, Брюс и Винсент первыми измерили i _ss . / i ₀ . ^6,9 6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-69. П. Г. Брюс и К. А. Винсент, J. Electroanal. Chem. 225 , 1 (1987). https://doi.org/10.1016/0022-0728(87)80001-3 Уравнения (6) и (4) можно переписать, как где: c ₀ — концентрация растворителя. Уравнения (7) и (8) впервые были выведены Бальсарой и Ньюманом. ¹¹ 11. N. P. Balsara, J. Newman, J. Electrochem.Soc. 162 , A2720 (2015). https://doi.org/10.1149/2.0651514jes Только в пределах c → 0, β → 0 дает результат, представленный Брюсом и Винсентом. ⁹ 9. П. Г. Брюс и К. А. Винсент, J. Electroanal. Chem. 225 , 1 (1987). https://doi.org/10.1016/0022-0728(87)80001-3 Определение диапазона концентраций, в котором β достаточно мало, так что уравнение. (9) действительно требует знания коэффициентов диффузии Стефана-Максвелла. Для разбавленного 0.01M водный раствор хлорида калия (рис. 14.1 ссылки 11. Дж. Ньюман и К. Томас-Алие, Electrochemical Systems , 3-е изд. (John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, 2004).), D + — = 1,1 × 10 ⁻⁷ см ² с ⁻¹ , D0 + = 1.9 × 10 ⁻⁵ см ² с ⁻¹ , c ₀ = 56 моль л ⁻¹ , β = 0,031, и уравнение. (9) — хорошее приближение. Однако большинство практичных электролитов не разбавляются. Для 1М водного раствора хлорида калия D + — = 1.9 × 10 ⁻⁶ см ² с ⁻¹ , D0 + = 2,0 × 10 ⁻⁵ , c ₀ = 53,6 моль л ⁻¹ и β = 0,20. Для 2,6M PEO / LiTFSI (рис. 3 и 4 в ссылке 1414. I. Villaluenga, DM Pesko, K. Timachova, Z. Feng, J. Newman, V. Srinivasan и NP Balsara, J. Electrochem. Soc. 165 , A2766 (2018). Https://doi.org/10.1149/2.0641811jes), D + — = 4,0 × 10 ⁻⁹ см ² с ⁻¹ , D0 + = 1,1 × 10 ^{— 8} см ² с ^-1 , c ₀ = 16 моль л ^-1 и β = 0.44. Уравнение (9) не является хорошим приближением ни для 1M KCl, ни для 2,6M PEO / LiTFSI. Таким образом, мы определяем текущую долю ρ ₊ , которую можно переписать на основе уравнения. (6) as Текущая доля является внутренним свойством электролита, независимо от того, разбавленный он или концентрированный. Число переноса t + 0 определяется как доля тока, переносимого катионом в растворе с однородной концентрацией соли, и аппроксимируется только · ₊ , когда · мало.По этой причине мы предпочитаем использовать ρ ₊ для обозначения текущей доли, iss / i0, а не использовать t + 0 или «число переноса», как это обычно делается в литературе. На эту точку зрения ссылались Брюс и Грей в 1995 году, которые назвали эту текущую долю «предельной текущей долей». ¹⁵ 15. П. Г. Брюс и Ф. М. Грей, в Solid State Electrochemistry , под редакцией П. Г. Брюса (Cambridge University Press, 1995), стр. 157–158. До сих пор обсуждение игнорировало сопротивление поверхности раздела электрод / электролит.На практике, когда в симметричную ячейку подается постоянное напряжение Δ В , падение потенциала на электролите ΔΦ будет уменьшено на величину, равную произведению межфазного сопротивления и тока. Предполагая, что другие источники омических потерь пренебрежимо малы, где R _i — межфазный импеданс, который легко измеряется спектроскопией импеданса переменного тока, A — электрохимически активная площадь поверхности электрода, а i — плотность тока. через симметричную ячейку.Мы можем комбинировать уравнения. (2), (3), (10) и (11), чтобы получить полезное выражение:

ρ +, 0 = issi0ΔV − i0Ri, 0AΔV − issRi, ssA,

(12)

где i _ss и i ₀ относятся к установившейся и начальной плотности тока через симметричную ячейку, как в формуле. (11). Важность коррекции межфазного сопротивления была признана Эвансом, Брюсом и Винсентом ⁶ 6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987).https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-6 и Watanabe et al. ¹⁰ 10. М. Ватанабе, С. Нагано, К. Сануи и Н. Огата, Ионика твердого тела 28-30 , 911 (1988). https://doi.org/10.1016/0167-2738(88)

-7 Мы используем термин ρ _{+, 0} в уравнении. (12), чтобы уточнить, что эта текущая доля основана на измеренном значении i ₀ , которое мы обсудим далее. (10) — (12) необходимо измерить значение i ₀ .Практический подход состоит в том, чтобы взять первую точку данных, измеренную после приложения потенциала. Однако этот метод по своей сути проблематичен, потому что ток сильно зависит от времени в первый момент поляризации. Пример такого измерения показан на рис. 2. Небольшой потенциал Δ V = 8,9 мВ был приложен к литиевой симметричной ячейке ( A = 0,079 см ² и L = 0,050 см). содержащий 35 кг моль электролита ⁻¹ PEO / LiTFSI с концентрацией соли r = 0.010, где r определяется как молярное отношение ионов лития к фрагментам оксида этилена. Частота дискретизации 1 мс ^-1 использовалась в течение первых нескольких секунд. На рис. 2 представлен текущий отклик в течение всего временного окна (400 мин), необходимого для достижения установившегося состояния, а на вставке выделены первые 10 мс. В течение первых 10 мс ток примерно постоянен во времени. Таким образом, мы уверены, что измеренная нами плотность тока i ₀ = 0,051 мА см ⁻² действительно отражает начальный ток.Предложенная альтернатива ^6,16–23 6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-616. С. Цугманн, Д. Моосбауэр, М. Амереллер, К. Шрайнер, Ф. Вуди, Р. Шмитц, Р. Шмитц, П. Искен, К. Диппель, Р. Мюллер, М. Кунце, А. Лекс-Бальдуччи, М. Винтер и Дж. Горс, J. Power Sources 196 , 1417 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.08.02317. Д. М. Песко, К. Тимачева, Р. Бхаттачарья, М.К. Смит, И. Вильялуэнга, Дж. Ньюман и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0581711jes18. К. Чжэн, Д. М. Песко, Б. М. Савойя, К. Тимачова, А. Л. Хасан, М. К. Смит, Т. Ф. Миллер, У. Коутс и Н. П. Балсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b0270619. X. Ли, В. С. Лоо, X. Цзян, X. Ван, М. Д. Галлуццо, К. И. Монгкопа, А. А. Ван, Н. П. Балсара, Б. А. Гаретц, Макромолекулы 52 , 982 (2019).https://doi.org/10.1021/acs.macromol.8b0214220. К. М. Абрахам, З. Цзян и Б. Кэрролл, Chem. Матер. 9 , 1978 (1997). https://doi.org/10.1021/cm970075a21. M. M. Hiller, M. Joost, H. J. Gores, S. Passerini и H. Wiemhöfer, Electrochim. Акта 114 , 21 (2013). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.09.13822. Д. Б. Шах, К. Р. Олсон, А. Карни, С. Дж. Мешам, Дж. М. ДеСимон и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes23. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Бальсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412 — это вычислить i ₀ , комбинируя уравнения. (2) и (11). В этом случае мы можем изменить формулу. (13) найти i ₀ . Мы называем эту рассчитанную плотность тока iΩ, потому что это утверждение закона Ома [Ур. (1)]. Для электролита и ячейки, использованных на рис.2, κ = 0,33 мСм см ⁻¹ и R _i = 495 Ом, что дает iΩ = 0,047 мА см ⁻² (показано красной пунктирной линией на рис. 2). Мы видим разумное согласие между i ₀ и iΩ из этого эксперимента. Преимущество использования iΩ вместо i ₀ заключается в том, что он основан на легко измеряемых параметрах (Δ V , L , R _i , κ и A ) .Дальнейшее обоснование этого обсуждается в гл. . Для целей данной статьи мы определяем ρ ₊ как

ρ + = issiΩΔV − iΩRi, 0AΔV − issRi, ssA.

(15)

Уравнение (15) отличается от уравнения. (12) только при использовании iΩ для i ₀ . В приведенном ниже обсуждении электролиты характеризуются двумя транспортными свойствами: κ и ρ ₊ . Мы используем формулу. (15) для вычисления ρ ₊ .

III. ДАННЫЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ТЕОРИЯIII. ДАННЫЕ << IV. ХАРАКТЕРИСТИКА E ... V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ ... VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ НОМЕР КЛАТУРНАЯ ССЫЛКА, ЦИТИРУЮЩАЯ СТАТЬИ Чтобы выбрать системы, используемые в этой перспективе, мы изучили 472 статьи, в которых цитируется статья Эванса, Винсента и Брюса 1987 года, озаглавленная «Электрохимическое измерение чисел переноса в полимерных электролитах» ⁶ 6. Дж. Эванс, Калифорния Винсент и П.Г. Брюс, Полимер 28 , 2324 (1987).https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-6 с 2010 года. Лишь небольшая часть этих документов сообщала обо всех параметрах, необходимых для нашего анализа. Эти параметры перечислены в таблице I.

ТАБЛИЦА I. Список параметров, связанных с измерениями Эванса, Винсента и Брюса i _ss / i ₀ , собранных для систем электролитов, описанных в этом исследовании. Мы также перечисляем их символы и описания.

Параметр	Символ	Описание
Ионная проводимость, блокирующая	κ bing ac е.g., нержавеющая сталь)
Ионная проводимость, неблокирующая	κ nb	Ионная проводимость, измеренная импедансом переменного тока с использованием неблокирующих электродов (например, металлический литий)
337 В приложении напряжение	Постоянное напряжение, прикладываемое потенциостатом, чтобы вызвать установившуюся плотность тока
Плотность тока, начальная	i 0	Начальная плотность тока, измеренная после поляризации при ∆ В
Плотность тока, установившаяся	i ss	Плотность тока, измеренная в установившемся режиме в ответ на ∆ V
Межфазное сопротивление, начальное	R i, 0	Межфазное сопротивление, измеренное спектроскопией импеданса на переменном токе непосредственно перед применением ∆ В d
Межфазное сопротивление, установившееся	R i, ss	Межфазное сопротивление, измеренное спектроскопией импеданса переменного тока после достижения установившегося тока
Объемное сопротивление	b	Объемное сопротивление, измеренное в ячейке во время эксперимента с установившимся током
Толщина ячейки	L	Расстояние между электродами; толщина электролита
Межфазная поверхность	A	Номинальная площадь электрода, контактирующего с электролитом

Четыре категории электролитов, рассмотренных в этом исследовании, изображены на рис.3: гомополимерные электролиты (HPE), содержащие соль лития и не содержащие растворителя, гелевые полимерные электролиты (GPE), содержащие сшитый полимер, смешанный с растворителем и литиевой солью, полимерные электролиты, содержащие натриевую соль (NaPE), и многокомпонентные полимерные электролиты. (MCPE), содержащие полимер, смешанный с солью и по меньшей мере одним дополнительным компонентом. Дополнительным компонентом в MCPE может быть другой полимер (смешанный или ковалентно связанный), ионная жидкость или керамическая частица. Все электролиты предназначены для переноса ионов лития, за исключением тех, которые относятся к категории электролитов натрия.Подробное описание каждого электролита, его категории и ссылки приведены в таблице II.

ТАБЛИЦА II. Подробные описания систем электролитов, проанализированных с этой точки зрения, и их категорий: HPE — гомополимерный электролит, GPE — гелевый полимерный электролит, MCPE — многокомпонентный полимерный электролит, NaPE — полимерный электролит с ионами натрия.

Описание электролита	Категория	Ссылка
Полиэтиленоксид с литиевой бис (трифторметансульфонил) имидной солью (PEO / 0.017 моль LiTFSI на моль эфирного кислорода ( r = 0,017)	HPE	2121. M. M. Hiller, M. Joost, H. J. Gores, S. Passerini, H. Wiemhöfer, Electrochim. Акта 114 , 21 (2013). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.09.138
PEO / LiTFSI с r = 0,08	HPE	1717. DM Pesko, K. Timachova, R. Bhattacharya, MC Smith , I. Villaluenga, J. Newman, NP Balsara, J. Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017).https://doi.org/10.1149/2.0581711jes
Поли (диэтиленоксид-альт-оксиметилен) с LiTFSI (P (2EO-MO) / LiTFSI) с 0,04 моля LiTFSI на моль кислорода ( r = 0,04)	HPE	1818. Q. Zheng, DM Pesko, BM Savoie, K. Timachova, AL Hasan, MC Smith, TF Miller, W. Coates и NP Balsara, Macromolecules 51 , 2847 (2018) . https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706
P (2EO-MO) / LiTFSI с r = 0.08	HPE	1818. К. Чжэн, Д. М. Песко, Б. М. Савойя, К. Тимачова, А. Л. Хасан, М. К. Смит, Т. Ф. Миллер, У. Коутс и Н. П. Балсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706
P (2EO-MO) / LiTFSI с r = 0,14	HPE	1818. Q. Zheng, DM Pesko, BM Savoie, К. Тимачова, А.Л. Хасан, М.К. Смит, Т.Ф. Миллер, У. Коутс, Н.П. Бальсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018).https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706
Перфторэфир, содержащий 8 атомов углерода с диметилкарбонатными концевыми группами и литиевую соль бис (фторсульфонил) имида (C8-DMC / LiFSI) с 5,84 мас. % LiFSI	HPE	2222. Д. Б. Шах, К. Р. Олсон, А. Карни, С. Дж. Мехам, Дж. М. ДеСимон и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes
C8-DMC / LiFSI массой 19,9 мас. % LiFSI	HPE	2222.Д. Б. Шах, К. Р. Олсон, А. Карни, С. Дж. Мешам, Дж. М. ДеСимон и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes
Перфторполиэфир с гидроксильными концевыми группами, содержащий 10 атомов кислорода фторэфира (PFPE D10 -диол) и 9,1 мас. % LiTFSI	HPE	2323. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016).https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412
Перфторполиэфир с диметилкарбонатными концевыми группами, содержащий 10 атомов кислорода фторэфира (PFPE D10 -DMC) и 9,1 мас. % LiTFSI	HPE	2323. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412
Гель PEO / LiTFSI, смешанный с диметиловым эфиром тетраэтиленгликоля (TEGDME)	GPE	2424.Х. Ван, М. Мацуи, Ю. Такеда, О. Ямамото, Д. Им, Д. Ли и Н. Иманиши, Мембраны 3 , 298 (2013). https://doi.org/10.3390/membranes3040298
80 вес. % метокси-PEO-метакрилата и 20 мас. % гексадекаль-ПЭО-метакрилат, сополимеризованный в матрицу (PMh30) с солью перхлората лития (LiClO 4 )	GPE	2525. F. Cai, X. Zuo, XM Liu, L. Wang, W. Zhai и Х. Ян, Электрохим. Акта 106 , 209 (2013). https: // doi.org / 10.1016 / j.electacta.2013.05.079
Сшитый ПЭО, пластифицированный TEGDME с помощью LiTFSI	GPE	2626. L. Porcarelli, C. Gerbaldi, F. Bella и J. R. Nair, Sci. Отчет 6 , 19892 (2016). https://doi.org/10.1038/srep19892
PEO / LiTFSI, смешанный с поли [(трифторметил) сульфонилакриламидом] (PA-LiTFSI)	MCPE	2727. M. Piszczvo, O. Garcia-Calvo У. Отео, Дж. М. Лопес дель Амо, К. Ли, Л. М. Родригес-Мартинес, Х.B. Youcef, N. Lago, J. Thielen, M. Armand, Electrochim. Акта 255 , 48 (2017). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.09.139
Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO), диспергированный в поли (винилиденфторид-гексафторпропилен) ) (PVDF-HFP)	MCPE	2828. W. Zhang, J. Nie, F. Li, ZL Wang и C. Sun, Nano Energy 45 , 413 (2018). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.01.028
Полиэдрический олигомерный силсесквиоксан (POSS) с привитыми боковыми цепями ионной жидкости (IL), допированный LiTFSI	MCPE	2929.Дж. Ян, Х. О, Ч. Чантхад и К. Ван, Chem. Матер. 29 , 9275 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03229
Перфторполиэфир с 2 единицами этиленоксида на каждом конце с концевыми диметилкарбонатными концевыми группами, содержащими 10 атомов кислорода фторэфира (PFPE E10 -DMC) и 9,1 вес. % LiTFSI	MCPE	2323. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мехам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016).https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412
Кукурузный крахмал, сшитый γ- (2,3-эпоксипропокси) пропилтриметоксисиланом с LiTFSI	MCPE	3030. Y. Lin, J. Li, K. Liu, Y. Liu, J. Liu, X. Wang, Green Chem. 18 , 3796 (2016). https://doi.org/10.1039/c6gc00444j
PEO, смешанный с карбоксилметилцеллюлозой натрия (Na-CMC) с перхлоратом натрия (NaClO 4 )	NaPE	3131. F. Colò, F.Белла, Дж. Р. Наир, М. Дестро и К. Гербальди, Electrochim. Акта 174 , 185 (2015). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2015.05.178
Органические ионные пластичные кристаллы, состоящие из бис (фторсульфонил) имида триизобутилметилфосфония с добавлением натриевой соли бис (фторсульфонил) имида (NaFSI)	NaPE	3232. Ф. Махлоогиазад, Р. Юнис, Д. Месеррейс, М. Арман, П. К. Хоулетт, М. Форсайт, Ионика твердого тела 312 , 44 (2017). https: // doi.org / 10.1016 / j.ssi.2017.10.014

Для каждого электролита в таблице II мы рассчитали ρ ₊ , используя уравнение. (15) и значения параметров, полученные нами из публикации. Для некоторых ссылок все параметры были указаны явно. В других случаях нам нужно было оценить параметры на основе необработанных данных, таких как спектры импеданса Найквиста или графики зависимости тока от времени. В трех случаях необходимые параметры были предоставлены авторами в личном общении. ^17,18,32 17.D. M. Pesko, K. Timachova, R. Bhattacharya, M. C. Smith, I. Villaluenga, J. Newman и N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0581711jes18. К. Чжэн, Д. М. Песко, Б. М. Савойя, К. Тимачова, А. Л. Хасан, М. К. Смит, Т. Ф. Миллер, У. Коутс и Н. П. Балсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b0270632. Ф. Махлоогиазад, Р. Юнис, Д. Месеррейс, М. Арман, П. К. Хоулетт, М. Форсайт, Ионика твердого тела 312 , 44 (2017).https://doi.org/10.1016/j.ssi.2017.10.014 Наконец, если наше вычисленное значение для ρ _{+, 0} существенно отличалось от сообщенного значения (обычно называемого другими как t ₊ ), ссылка не была включена в это исследование. Только 13 из 472 статей удовлетворяли всем ограничениям. Наиболее частой причиной исключения бумаги из нашего анализа было отсутствие L и A . К сожалению, нам не удалось найти никаких работ, в которых описывались бы одиночные ионные проводники, отвечающие всем нашим требованиям.

IV. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ТЕОРИЯIII. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E … << V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ ... VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ НОМЕР КЛАТУРА ССЫЛКИ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СТАТЬИ В большинстве публикаций представленная текущая доля основана на измеренном значении i ₀ . Одним из критериев включения статей в это исследование было то, что все параметры, необходимые для расчета iΩ по формуле. (14) не сообщалось.Таким образом, мы смогли вычислить ρ ₊ , используя уравнение. (15) и сравните его с сообщенным значением, ρ _{+, 0} , полученным с использованием уравнения. (12). Фиг.4 представляет собой график зависимости ρ ₊ от ρ _{+, 0} для 19 электролитов, перечисленных в таблице II. Для ссылок, которые сообщают только ρ ₊ , мы наносим ρ ₊ = ρ _{+, 0} : они представлены заполненными символами. Точки, лежащие на пунктирной линии на рис.4 показывают, что измеренное значение i ₀ соответствовало расчетному значению iΩ. Значительное количество точек данных на рис. 4 находится значительно ниже пунктирной линии. Вероятной причиной этого является использование слишком низкой частоты дискретизации для точного захвата i ₀ . Поскольку плотность тока быстро падает на ранних этапах (см. Рис.2), использование менее частой частоты дискретизации приведет к более низкому значению i ₀ и, таким образом, завышенному значению ρ _{+, 0} .Хотя использование iΩ для расчета ρ ₊ было предложено некоторыми, ^6,16–23 6. Дж. Эванс, К. А. Винсент и П. Г. Брюс, Polymer 28 , 2324 (1987). https://doi.org/10.1016/0032-3861(87)

-616. С. Цугманн, Д. Моосбауэр, М. Амереллер, К. Шрайнер, Ф. Вуди, Р. Шмитц, Р. Шмитц, П. Искен, К. Диппель, Р. Мюллер, М. Кунце, А. Лекс-Бальдуччи, М. Винтер и Дж. Горс, J. Power Sources 196 , 1417 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.08.02317. D. M. Pesko, K. Timachova, R. Bhattacharya, M. C. Smith, I. Villaluenga, J. Newman и N.P.Balsara, J. Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0581711jes18. К. Чжэн, Д. М. Песко, Б. М. Савойя, К. Тимачова, А. Л. Хасан, М. К. Смит, Т. Ф. Миллер, У. Коутс и Н. П. Балсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b0270619. X. Li, W. S. Loo, X. Jiang, X. Wang, M. D. Galluzzo, K. I. Mongcopa, A. A. Wang, N.П. Бальсара, Б. А. Гаретц, Макромолекулы 52 , 982 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.8b0214220. К. М. Абрахам, З. Цзян и Б. Кэрролл, Chem. Матер. 9 , 1978 (1997). https://doi.org/10.1021/cm970075a21. M. M. Hiller, M. Joost, H. J. Gores, S. Passerini и H. Wiemhöfer, Electrochim. Акта 114 , 21 (2013). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.09.13822. Д. Б. Шах, К. Р. Олсон, А. Карни, С. Дж. Мешам, Дж. М. ДеСимон и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem.Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes23. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Бальсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412 в литературе преобладают отчеты о ρ _{+, 0} на основе измеренных значений i ₀ . Наш анализ показывает, что ρ ₊ является более надежным методом определения текущей доли электролита.Для согласованности все расчеты будут использовать iΩ за пределами этой точки. В принципе, проводимость электролита, измеренная с помощью спектроскопии импеданса на переменном токе, является свойством материала, которое не должно зависеть от электродов, используемых в эксперименте. При проведении спектроскопии импеданса переменного тока можно использовать либо неблокирующие электроды (металлический литий или натрий), либо блокирующие электроды (нержавеющая сталь, алюминий и т. Д.). Электропроводности, измеренные с использованием неблокирующих или блокирующих электродов, обозначаются соответственно κ _nb и κ _b .На рисунке 5 представлены κ _nb и κ _b для электролитов в таблице II. Для многих электролитов κ _nb значительно ниже, чем κ _b . Некоторые электролиты показывают обратную тенденцию. Не сразу ясно, следует ли использовать κ _nb или κ _b для количественной оценки характеристик электролита. Чтобы ответить на этот вопрос, мы изменим уравнения. (3) и (10) для получения Это формулировка закона Ома для электролита в стационарном состоянии при небольшой поляризации, где κρ ₊ можно определить как эффективную проводимость электролита в стационарном состоянии.На рис. 6 (а) мы строим график зависимости κ _b ρ ₊ от issΔΦ / L, а на рис. 6 (б) — κ _nb ρ ₊ vs issΔΦ / L. Данные на рис. 6 (б) согласуются с формулой. (16), а данные на рис. 6 (а) — нет. Рисунок 6 показывает, что только κ _nb можно использовать для точного описания экспериментального установившегося тока. Это связано с тем, что ρ ₊ и κ _nb измеряются в симметричных ячейках с неблокирующими электродами.Для единообразия, когда мы сравниваем κ ₊ электролитов, мы также должны использовать κ _nb при оценке характеристик электролита. В будущих исследованиях, направленных на определение характеристик новых электролитов, следует указать как κ _b , так и κ _nb . В случаях, когда κ _b и κ _nb существенно различаются, следует попытаться понять основную причину, поскольку она может указывать на деградацию электролита или несоответствия при изготовлении элемента.Для полимерных электролитов на основе простых эфиров это может указывать на физическое (т.е. неэлектрохимическое) растворение металлического лития или натрия на электродах. ³³ 33. М. Д. Галуццо, Д. М. Халат, В. С. Лоо, С. А. Муллин, Дж. А. Реймер и Н. П. Балсара, ACS Energy Lett. 4 , 903 (2019). https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b00459

V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ ПРОВОДИМОСТЬЮ И ВЫБОРОЧНЫМ ТРАНСПОРТОМ КАТИОНА

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II.ТЕОРИЯIII. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E … V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ … << VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕНоменклатурная ссылка на статьи В электролите и катионы, и анионы подвижны, но наш главный интерес состоит в том, чтобы максимизировать поток рабочего катиона. Это похоже на процесс разделения газов, в котором мембрана используется для концентрирования желаемых частиц. ^34,35 34. М. Малдер, Основные принципы мембранной технологии , 2-е изд. (Kluwer Academic, Дордрехт, 1996).35. Ямпольский Ю., Фриман Б., Membrane Gas Separation (John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси, 2010). При разделении газов для движения транспорта через мембрану используется градиент давления, который сконструирован таким образом, чтобы один из видов был более проницаемым. Селективный перенос в этой системе характеризуется двумя параметрами: (1) проницаемостью частиц i , P _i , которая связывает молярный поток и движущую силу (Δ P / L ), где Δ P — это перепад давления на мембране толщиной L , и (2) селективность частиц i, α _ij , , которая определяется как P _i / P _j , где j относится к другим перевозимым видам.В идеале хотелось бы максимизировать как P _i , так и α _ij . Трудность реализации этого идеала была отмечена Робсоном, который показал, что мембраны с высокой проницаемостью обычно имеют низкую селективность, в то время как мембраны с высокой селективностью имеют низкую проницаемость. ³⁶ 36. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 62 , 165 (1991). https://doi.org/10.1016/0376-7388(91)80060-j Когда данные с большого количества мембран были скомпилированы на графике зависимости селективности от проницаемости, была очевидна четкая верхняя граница.Робсон представил прямую линию на логарифмическом графике зависимости избирательности от проницаемости, так что все скомпилированные данные лежали ниже этой линии. Это называется верхней границей Робсона для разделения газов. Мы представляем аналогичный анализ для переноса ионов в полимерных электролитах при небольшом постоянном потенциале. Селективный перенос в этой системе характеризуется двумя параметрами: (1) проводимость, κ , связывает полный ток с вкладами обоих ионов и движущую силу (ΔΦ / L ), и (2) доля тока , ρ ₊ , что является мерой селективности переноса катионов.В идеале хотелось бы максимизировать κ и ρ ₊ . ^37–39 37. М. Дойл, Т. Ф. Фуллер и Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 140 , 1526 (1993). https://doi.org/10.1149/1.222159738. М. Дойл, Т. Ф. Фуллер и Дж. Ньюман, Electrochim. Acta 39 , 2073 (1994). https://doi.org/10.1016/0013-4686(94)85091-739. К. М. Дидериксен, Э. Дж. МакШейн и Б. Д. Макклоски, ACS Energy Lett. 2 , 2563 (2017). https://doi.org/10.1021/acsenergylett.7b00792 На рис. 7 мы построили график ρ ₊ против κ _nb для электролитов в таблице II. Линия на рис. 7 аналогична верхней границе Робсона. Верхняя граница определяется эмпирически как ρ ₊ = −0,64 — 0,34 log κ _nb , где κ _nb находится в См ⁻¹ и ρ ₊ ограничено. от 0 до 1. Лучшим электролитом будет тот, который поддерживает наивысшую стационарную плотность тока для данного приложенного потенциала, т.е.е., максимизируя наклон на рис.1 (е), m = κ _nb ρ ₊ . Поскольку оба параметра были рассчитаны, мы можем упорядочить интересующие электролиты. Это сделано в таблице III, где в третьем столбце указано произведение κ _nb ρ ₊ . Для полноты мы также приводим значения κ _b , κ _nb , Ne, ρ ₊ и t + 0 (если известно). Шесть верхних электролитов идентифицированы по их рангу на рис.7. Интересно, что ρ ₊ меньше или равно 0,2 для всех шести. Другими словами, лучшие электролиты на сегодняшний день полагаются на высокую ионную проводимость, а не на избирательный перенос катионов, и попытки достичь значения ρ ₊ , близкого к 1, были достигнуты за счет непропорционального снижения ионной проводимости. Значительные исследования были сосредоточены на том, чтобы превзойти верхнюю границу Робсона, потому что нет физической причины, по которой мембрана не может ее превзойти.То же самое верно и для полимерных электролитов: будущие исследования, направленные на превышение верхней границы, представленной на рис. 7, кажутся оправданными. ТАБЛИЦА III. Упорядоченный список электролитов, включенных в это исследование, в порядке от наибольшего к наименьшему κ _nb ρ ₊ . Электролит высшего класса является наиболее эффективным. Ранг, описание электролита, эффективная проводимость в установившемся режиме ( κ _nb ρ ₊ ), проводимость блокирующего электрода ( κ _b ), проводимость неблокирующего электрода ( κ _nb ), Число Ньюмана (Ne), текущая доля ( ρ ₊ ), число переноса t + 0 (если известно), категория и эталон представлены для каждого электролита.Все расчетные параметры взяты из справочника методами, описанными в гл. . r 0.017 ²¹ 21. M. M. Hiller, M. Joost, H. J. Gores, S. Passerini, H. Wiemhöfer, Electrochim. Акта 114 , 21 (2013). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.09.138 (2EO-MO) / LiTFSI с r = 0.14 ¹⁸ 18. К. Чжэн, Д. М. Песко, Б. М. Савойя, К. Тимачова, А. Л. Хасан, М. К. Смит, Т. Ф. Миллер, У. Коутс и Н. П. Балсара, Макромолекулы 51 , 2847 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706 HPE 141966337 POSS 8337 с боковыми цепями IL и LiTFSI ²⁹ 29. G. Yang, H. Oh, C. Chanthad и Q. Wang, Chem. Матер. 29 , 9275 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03229

Ранг	Электролит	κ nb ρ +	22 κ см / см )	κ nb (мСм / см)	Ne	ρ +	t + 0	Категория
1	0,28	0,34	1,8	5,4	0,16		HPE
2	PEO / LiTFSI гель 24 24. Х. Ван, М. Мацуи, Ю. Такеда, О. Ямамото, Д. Им, Д. Ли и Н. Иманиши, Мембраны 3 , 298 (2013).https://doi.org/10.3390/membranes3040298	0,21	1,6	1,6	6,8	0,13		GPE
3	Y. Lin, J. Li, K. Liu, Y. Liu, J. Liu и X. Wang, Green Chem. 18 , 3796 (2016). https://doi.org/10.1039/c6gc00444j	0,17	0,34	1,0	4,9	0,17		MCPE
4	PEO / LiTFSI с r08 17 17. Д. М. Песко, К. Тимачова, Р. Бхаттачарья, М. К. Смит, И. Вильялуэнга, Дж. Ньюман и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0581711jes	0,16	2,2	1,58	9,07	0,10	0,43	HPE
5	Органический ионный пластик . Ф. Махлоогиазад, Р. Юнис, Д. Месеррейс, М. Арман, ПКХоулетт, М. Форсайт, Ионика твердого тела 312 , 44 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2017.10.014	0,14	2,1	6,6	45	2,2 × 10 −2		NaPE
6	P (2EO-MO) / LiTFSI с r = 0,08 18 18. Q. Zheng, DM Pesko, BM Savoie, K. Timachova, AL Hasan, MC Smith, TF Miller, W. Coates и NP Balsara, Macromolecules 51 , 2847 (2018).https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706	0,10	1,1	0,54	4,3	0,19		HPE
7	P (2EO-MO-MO) r = 0,04 18 18. Q. Zheng, DM Pesko, BM Savoie, K. Timachova, AL Hasan, MC Smith, TF Miller, W. Coates, NP Balsara, Macromolecules 51 , 2847 (2018) . https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02706	6,9 × 10 −2	0.69	0,34	3,9	0,20		HPE
8	LLZO, диспергированный в PVDF-HFP 28 28. W. Zhang, J. Nie, F. Li, ZL Wang и C. Солнце, Nano Energy 45 , 413 (2018). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.01.028	4,9 × 10 −2	0,11	0,16	2,3	0,31		MCPE
9	3,9 × 10 −2	0,33	0,24	5,2	0,16		HPE
10
с 19,9 мас. % LiFSI 22,40 22. Д. Б. Шах, К. Р. Олсон, А. Карни, С. Дж.Mecham, J. M. DeSimone, N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes40. Д. Б. Шах, Г. К. Нгуен, Л. С. Гранди, К. Р. Олсон, С. Дж. Мехам, Дж. М. ДеСимоун и Н. П. Балсара, Phys. Chem. Chem. Phys. 21 , 7857 (2019). https://doi.org/10.1039/c9cp00216b	3,7 × 10 −2	5,5 × 10 −2	4,5 × 10 −2	0,23	0,81		,07	−0,07
11	PMh30 / LiClO 4 25 25.Ф. Цай, Х. Цзо, Х. М. Лю, Л. Ван, В. Чжай и Х. Ян, Electrochim. Акта 106 , 209 (2013). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.05.079	2,4 × 10 −2	8,9 × 10 −2	0,11	3,4	0,23		GPE
12	C8-DMC с 5,84 мас. % LiFSI 22,40 22. D. B. Shah, K. R. Olson, A. Karny, S. J. Mecham, J. M. DeSimone и N.P.Balsara, J. Electrochem.Soc. 164 , A3511 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0301714jes40. Д. Б. Шах, Г. К. Нгуен, Л. С. Гранди, К. Р. Олсон, С. Дж. Мехам, Дж. М. ДеСимоун и Н. П. Балсара, Phys. Chem. Chem. Phys. 21 , 7857 (2019). https://doi.org/10.1039/c9cp00216b	1,2 × 10 −2	8,5 × 10 −3	1,3 × 10 −2	9,0 × 10 −2	0,92	-0,97	HPE
13	Сшитый PEO / LiTFSI с TEGDME 26 26.L. Porcarelli, C. Gerbaldi, F. Bella, J. R. Nair, Sci. Отчет 6 , 19892 (2016). https://doi.org/10.1038/srep19892	6,7 × 10 −3	0,110	1,5 × 10 −2	1,3	0,43		GPE
3,6 × 10 −3	0,120	0,10	27	4,0 × 10 −2		MCPE
15	PAI с литиевым / литиевым полиамидным покрытием 27. M. Piszcz, O. Garcia-Calvo, U. Oteo, JM Lopez del Amo, C. Li, LM Rodriguez-Martinez, HB Youcef, N. Lago, J. Thielen и M. Armand, Electrochim. Акта 255 , 48 (2017). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.09.139	2.2 × 10 −3	0,141	3,3 × 10 −3	0,64	0,61		MCPE
16	PFPE D10 -DMC wt. % LiTFSI 23 23. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412	1,4 × 10 −3	4,8 × 10 −2	1.7 × 10 −3	0,14	0,88		MCPE
17	PFPE E10 -DMC с 9,1 мас. % LiTFSI 23 23. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412	9,1 × 10 −4	2,2 × 10 −2	2,7 × 10 −3	1.8	0,36		MCPE
18	Смесь ПЭО / Na-КМЦ с NaClO 4 31 31. Ф. Коло, Ф. Белла, Дж. Р. Наир, М. Дестро и К. Гербальди , Электрохим. Акта 174 , 185 (2015). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2015.05.178	3,0 × 10 −4	0,10	6,5 × 10 −2	210	4,8 × 10 −3		NaPE
19	PFPE D10 -диол с 9.1 вес. % LiTFSI 23 23. М. Чинтапалли, К. Тимачова, К. Р. Олсон, С. Дж. Мешам, Д. Дево, Дж. М. Дезимон и Н. П. Балсара, Макромолекулы 49 , 3508 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b00412	7,4 × 10 −5	3,70 × 10 −2	7,9 × 10 −5	5,0 × 10 −2	0,95		MCPE

Хотя наш анализ фокусируется на объемных свойствах электролита, мы признаем важность границы раздела электролит / электрод.Как межфазное сопротивление, так и стабильность границы раздела электролит / электрод способствуют эффективности электролита в батарее. Наш подход учитывает межфазное сопротивление [Ур. (11) — (15)]. Однако ранжирование электролитов основано только на объемных свойствах.

VI. ОБСУЖДЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ТЕОРИЯIII. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E … V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ … VI. ОБСУЖДЕНИЕ << VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.(4) - (7). В таблице III приведены некоторые электролиты, для которых Ne мало (т.е. Ne ≤ 0,1), а другие, для которых Ne велико (например, Ne ≥ 10). В пределе малых Ne, 11 + Ne≈1 − Ne и уравнение. (3) уменьшает, что означает, что эффективная проводимость электролита в установившемся режиме незначительно снижается по сравнению с таковой при t = 0 ⁺ на коэффициент, равный (1 — Ne). Когда Ne велико, 1 + Ne ≈ Ne и уравнение. (3) можно объединить с формулой. (4) и записывается как

iss = F2DcaRT1 − t + 02TfΔΦL.

(18)

Неожиданный вывод из уравнения. (18) состоит в том, что существует класс ионных проводников, для которых соотношение между i _ss и ΔΦ / L не зависит от проводимости. Максимизация ρ ₊ эквивалентна минимизации Ne. Это ясно из уравнения. (4) что Ne можно уменьшить, уменьшив κ , уменьшив (1 — t + 0) ² , уменьшив T _f или увеличив D .В конечном счете, нам нужны малые значения Ne и большие значения κ : таким образом, уменьшение Ne путем уменьшения κ нежелательно. С другой стороны, уменьшение (1 — t + 0) ² , уменьшение T _f и увеличение D являются желательными маршрутами для увеличения ρ ₊ . Публикаций, в которых измеряются t + 0, T _f и D , очень мало. ^{2,14,17,41,42} 2. Y.Ма, М. Дойл, Т. Ф. Фуллер, М. М. Дофф, Л. К. Де Йонге и Дж. Ньюман, J. Electrochem. Soc. 142 , 1859 (1995). https://doi.org/10.1149/1.204420614. I. Villaluenga, D. M. Pesko, K. Timachova, Z. Feng, J. Newman, V. Srinivasan, N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 165 , A2766 (2018). https://doi.org/10.1149/2.0641811jes17. D. M. Pesko, K. Timachova, R. Bhattacharya, M. C. Smith, I. Villaluenga, J. Newman и N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017).https://doi.org/10.1149/2.0581711jes41. L. O. Valøen и J. N. Reimers, J. Electrochem. Soc. 152 , А882 (2005). https://doi.org/10.1149/1.187273742. Х. Лундгрен, М. Бем и Г. Линдберг, J. Electrochem. Soc. 162 , A413 (2015). https://doi.org/10.1149/2.0961507jes В таблице III представлены значения t + 0 в тех случаях, когда это было зарегистрировано. Обратите внимание, что существует небольшое соответствие между ρ ₊ и t + 0. ¹⁷ 17. Д. М. Песко, К. Тимачова, Р. Бхаттачарья, М.К. Смит, И. Вильялуэнга, Дж. Ньюман и Н. П. Балсара, J. ​​Electrochem. Soc. 164 , E3569 (2017). https://doi.org/10.1149/2.0581711jes Наше обсуждение было ограничено электролитами при малых приложенных напряжениях постоянного тока. Независимо от того, велика ли поляризация или мала, градиенты концентрации соли в ячейке влияют на соотношение тока и напряжения. При больших градиентах потенциала, полученных в практических аккумуляторах [рис. 1 (c) и 1 (d)], концентрационную зависимость κ , D , t + 0 и T _f больше нельзя игнорировать, и для электролитов с упорядочением рангов потребуются численные расчеты, описанные в Ссылка55. D. M. Pesko, Z. Feng, S. Sawhney, J. Newman, V. Srinivasan, N. P. Balsara, J. Electrochem. Soc. 165 , A3186 (2018). https://doi.org/10.1149/2.0231813jes и 3838. М. Дойл, Т. Ф. Фуллер и Дж. Ньюман, Electrochim. Acta 39 , 2073 (1994). https://doi.org/10.1016/0013-4686(94)85091-7.

VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ТЕОРИЯIII. DATAIV. ХАРАКТЕРИСТИКА E … V. ТОРГОВЛЯ МЕЖДУ УСЛОВИЯМИ … VI. ОБСУЖДЕНИЕ VII.ЗАКЛЮЧЕНИЕ << НОМИНАЛЬНАЯ СООТВЕТСТВИЕ СТАТЬИ Транспорт через бинарный электролит батареи регулируется четырьмя параметрами, зависящими от концентрации: κ , D , t + 0 и T _f . При больших приложенных потенциалах, типичных для многих аккумуляторных приложений, точное знание этих четырех параметров и их зависимости от концентрации требуется для прогнозирования взаимосвязи между i и ΔΦ / L . Проблема упрощается для малых приложенных потенциалов, где два параметра определяют соотношение между i и ΔΦ / L : κ и ρ ₊ .Данные, полученные от симметричных ячеек с неблокирующими электродами, могут быть использованы для определения ρ ₊ с использованием формул. (14) и (15). В принципе, κ можно определить с помощью либо блокирующих ( κ _b ), либо неблокирующих электродов ( κ _nb ). Наше исследование литературы выявило удивительное несоответствие между этими двумя измерениями, о которых сообщается в значительном количестве публикаций (см. Таблицу III). Когда было обнаружено несоответствие, κ _nb часто было значительно ниже, чем κ _b , хотя некоторые электролиты показывают противоположную тенденцию.Хотя представленный здесь анализ основан на κ _nb , вполне вероятно, что на практике используются электролиты, у которых две проводимости находятся в пределах экспериментальной ошибки, то есть те, на которые не влияет контакт с представляющим интерес щелочным металлом. Наш анализ ограничен публикациями, в которых были строго измерены как κ _nb , так и ρ ₊ . В идеале должны быть максимизированы как κ _nb , так и ρ ₊ .Однако, похоже, существует компромисс между этими двумя параметрами, что приводит к верхней границе ( ρ ₊ = −0,64 — 0,34 log κ _nb , где κ _nb находится в S см ^-1 ), который аналогичен тому, который показал Робсон для взаимосвязи между проницаемостью и селективностью в газоразделительных мембранах. Разработка полимерных электролитов, превышающих эту верхнюю границу, может позволить создать литиевые и натриевые батареи следующего поколения. В пределе малых приложенных потенциалов коэффициент пропорциональности между i и ΔΦ / L для бинарных электролитов в установившемся режиме равен произведению κ _nb ρ ₊ .Это соотношение аналогично закону Ома для электронных проводников. При сравнении характеристик электролита предпочтительным электролитом является тот, для которого максимизировано κ _nb ρ ₊ . Мы используем этот принцип для ранжирования электролитов. Мы надеемся, что эта перспектива послужит руководством для количественной оценки эффективности будущих конструкций электролитов.

Символ

A

Площадь электрода (см ² )

a

стехиометрический коэффициент соли

3 см ⁻³ )

c ₀

концентрация растворителя (моль см ⁻³ )

D 9625 2 с ⁻¹ )

D0 +

Коэффициент диффузии Стефана-Максвелла, описывающий взаимодействия между растворителем и катионом (см ² с ⁻¹ )

− D0

Коэффициент диффузии Стефана-Максвелла, описывающий взаимодействия между растворителем и анионом (см ² с ^-1 )

D + —

Коэффициент диффузии Стефана-Максвелла, описывающий взаимодействия между катионом и анионом (см ² с ⁻¹ )

F 8 константа F 8 485 C моль ⁻¹ )

i

плотность тока (мА · см ⁻² )

i ₀ начальная плотность тока, измеренная при начальной поляризации

∆ В (мА см ⁻² )

i _сс

Плотность тока, измеренная в установившемся режиме в ответ на ∆ В (мА см ⁻² )

iΩ начальная плотность тока, рассчитанная по закону Ома при t = 0 ⁺ , см.(14) (мА см ⁻² ) L

толщина электролита или мембраны (см)

м

уклон

3 9000 соль молярность (моль кг ⁻¹ )

M

общий катион

Ne

Число Ньюмана

000

P i (моль м ⁻¹ с ⁻¹ Па ⁻¹ )

R

универсальная газовая постоянная (8.314 Дж моль ⁻¹ K ⁻¹ )

r

Молярное отношение катионов к кислороду в электролите

5 R

3

3

3

в массе электролит, измеренный методом спектроскопии импеданса на переменном токе (Ом)

R _i

Межфазное сопротивление между электролитом и неблокирующим электродом (Ом)

i

00 Межфазное сопротивление, измеренное спектроскопией импеданса на переменном токе непосредственно перед приложением Δ V (Ом)

R _{i, ss}

Межфазное сопротивление, измеренное спектроскопией переменного импеданса после достижения установившегося тока ( Ω)

T

температура (K)

9000 4 T _f

термодинамический фактор

t

время (с)

t + 0

число переноса скорости катиона

U ⁰

Потенциал разомкнутой цепи аккумулятора (В)

В

Рабочее напряжение аккумулятора (В)

00 00 00 9194 9194 9194 анион

z ₊

число заряда катиона

z _—

Число заряда этого аниона

Промышленный коэффициент

Что такое КПД батареи?

Выбирая аккумулятор для погрузочно-разгрузочного оборудования, занятые менеджеры автопарка задаются одним вопросом: насколько энергоэффективен аккумулятор? Другими словами, сколько мы можем получить за свои деньги?

Эффективность батареи, попросту говоря, это количество энергии, которое вы можете получить от батареи, по отношению к количеству энергии, которое в нее вложено.

Количество энергии, которое вы получаете, всегда будет меньше, чем затраченное, однако есть определенные факторы, которые влияют на эту разницу.

Кулоновский КПД и КПД по напряжению

Энергоэффективность батареи можно измерить двумя способами: кулоновской эффективностью (CE) и эффективностью напряжения.

CE измеряет перенос электронов во время заряда и разряда, а также сколько электронов теряется в течение полного цикла.Для этих измерений часто используется счетчик кулонов. Чем выше CE, тем меньше потери электронов и тем дольше срок службы батареи.

Эффективность напряжения — это разница напряжений при зарядке и разрядке аккумулятора. Эта разница вызвана так называемым перенапряжением.

Каждая аккумуляторная батарея должна заряжаться при более высоком напряжении, чем напряжение разряда — это различие является ключевым для определения эффективности батареи.

Пять ключевых факторов влияют на эффективность промышленных аккумуляторов и два метода измерения, описанные выше.

• Ток заряда
• Состояние заряда
• Внутреннее сопротивление
• Температура батареи
• Возраст батареи
  
  

1: Ток заряда

Для литий-ионных аккумуляторов «лучшая практика» зарядки — это поддерживать контроль тока на умеренном уровне, чтобы максимизировать эффективность и срок службы аккумулятора.

Вот почему: во время процесса зарядки происходят изменения во внутреннем химическом составе батареи, и зарядка большим током ухудшает эти эффекты.

Атомы лития и электролиты накапливаются на поверхности графитового анода, образуя слой, называемый границей твердого электролита (SEI), который защищает анод, но также становится толще со временем и может препятствовать доступу ионов к аноду, если он слишком толстый.

На катоде образуется аналогичное скопление ионов лития, которое может вызвать окисление электролита и привести к тепловому разгоне.

Слишком низкий зарядный ток увеличивает срок службы батареи, но снижает ее емкость.Это также неэффективно по времени.

Литий-ионные батареи

часто рассчитаны на зарядку всего за час, поскольку потеря эффективности иногда менее важна, чем потеря времени.

2: Состояние зарядки

Уровень заряда аккумулятора для электромобиля, такого как вилочный погрузчик, эквивалентен датчику уровня топлива — это уровень заряда относительно его емкости в любой данный момент.

В течение всего цикла разряда выходное напряжение постепенно падает, так же как и SoC.Литий-ионные батареи имеют гораздо меньшую скорость падения напряжения, чем свинцово-кислотные.

Потеря емкости, которую батареи испытывают при циклической работе при высоких температурах, напрямую связана с их SoC — чем выше SoC, тем больше потеря емкости.

Важно знать о SoC аккумулятора, чтобы максимально повысить его эффективность. Из-за плоской кривой разряда счетчик кулонов часто является единственным способом точно измерить и отследить SoC для литий-ионных.Большинство систем просто измеряют выходное напряжение для оценки SoC, но этот метод может быть неточным и зависит от температуры, поверхностного заряда и возраста.

3: внутреннее сопротивление

На внутреннее сопротивление батареи влияет множество факторов, в том числе размер, возраст, сила тока и химический состав. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем легче аккумуляторной батарее. Литий-ионные батареи имеют одно из самых низких внутренних сопротивлений.

В литий-ионных батареях SEI на аноде способствует высокому внутреннему сопротивлению, блокируя взаимодействие с графитом.

Слой SEI важен для функциональности батареи, поскольку он стабилизирует систему и увеличивает срок службы, но его воздействие со временем может увеличивать внутреннее сопротивление.

Производители литий-ионных аккумуляторов используют добавки к электролиту аккумуляторов, чтобы частично снизить этот эффект и предотвратить слишком ограничивающую пленку SEI.

Большинство производителей держат формулу присадок в секрете, но обычно используется виниленкарбонат, который очень эффективно поддерживает низкое внутреннее сопротивление с возрастом.

4: Температура батареи

Литий-ионные батареи

следует заряжать при температуре от 32 ° F до 113 ° F и разряжать от -4 ° F до 131 ° F. Их заряд и характеристики разряда остаются хорошими при более высоких температурах по сравнению с другими батареями, но чем больше они подвергаются воздействию высоких температур, тем короче их срок службы.

Когда температура ниже 41 ° F, ток заряда следует уменьшить.

Высокие температуры вызывают окисление катодного электролита, что может привести к внезапной потере емкости.

Зарядка литий-ионной батареи при температуре ниже точки замерзания вызовет постоянное накопление SEI на аноде, что повредит батарею и снизит емкость.

5: Возраст батареи

Кажется очевидным, что чем больше стареет батарея, тем она менее эффективна, но возраст батареи не измеряется годами.

Обычно срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет 2 000–3 000 циклов, что значительно больше, чем срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, составляющий 1 000–1500 циклов.

Как выглядит старение батареи? Батарея испытает необратимую потерю емкости. Жидкие электролиты будут медленно высыхать или превращаться в твердые, и на электродах образуется слой ионов лития.

Чрезмерная зарядка, глубокая езда на велосипеде и экстремальные температуры ускоряют процесс старения литий-ионного аккумулятора.Чтобы максимально продлить срок службы литий-ионного аккумулятора, лучше всего заряжать его при умеренных (комнатных) температурах.

Какой аккумулятор для вилочных погрузчиков самый эффективный?

Литий-ионные батареи

имеют один из наивысших классов CE среди всех типов аккумуляторных батарей — 99% или выше. Это самые эффективные аккумуляторы. Свинцово-кислотные батареи ниже примерно на 90%, а батареи на никелевой основе — ближе к 80%. Эта эффективность падает при высоких тарифах.Литий-ионный остается около 90% при уровне заряда 1С, в то время как эффективность свинцово-кислотного аккумулятора падает ниже 50%.

Литий-ионные батареи:

• Имеют более длительный срок службы как по количеству циклов, так и по сохраняемой емкости с течением времени, чем свинцово-кислотные батареи
• Может частично заряжаться снова и снова, в то время как свинцово-кислотный требует еженедельной перезарядки / выравнивания для балансировки ячеек и удаления сульфатации.
• Поддерживать высокое выходное напряжение при более низком уровне заряда, пока напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов падает, так как их SoC падает
• Может работать при более высоких температурах, чем свинцово-кислотный, и при более низких температурах со встроенными нагревателями

Если вы пытаетесь максимально использовать возможности погрузочно-разгрузочного оборудования, литий-ионные батареи будут наиболее эффективным решением для работы в несколько смен.