Evakuator-gruzovik.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

АКБ зимой – ответы на вопросы

С наступлением холодов в лаборатории начинают обрывать телефон с одним вопросом:

«У меня в аккумуляторе лед! Скажите, это ведь производственный брак?». Причем простой ответ: «Нет, это ваша небрежность» спрашивающих почему-то не удовлетворяет.

Поэтому разъясняю подробно. Дело в том, что процессы зарядки батарей связаны с изменением содержания серной кислоты в аккумуляторе. При разрядке серная кислота участвует в токообразующей реакции, и ее количество в электролите уменьшается. С этим и связано снижение плотности электролита, что, в свою очередь, меняет его физические свойства.

Проще говоря, чем глубже разряжена аккумуляторная батарея (а значит, концентрация кислоты в электролите меньше), тем вероятнее образование льда даже при слабом морозе.

Кстати, это справедливо для батарей любого исполнения – поэтому особенно важно контролировать состояние заряженности АКБ в зимнее время. Правда, общие крышки в батареях без пробок мешают это сделать.

Николай Курзуков считает, что прежде всего необходимо замерять плотность электролита в АКБ

Состав электролита

Химический состав раствора прост – 35% серной кислоты + 65% воды. Такое соотношение обусловлено как необходимостью сохранить работоспособность батареи при низких температурах (до -65 С). А также избежать чрезмерной коррозии пластин – серная кислота очень агрессивна.

Разумеется, вода должна быть дистиллированной, а кислота соответствовать по чистоте ГОСТ 667-73, устанавливающему минимальные нормы содержания примесей.

При обслуживании аккумуляторов состав аккумуляторной кислоты оценивается по плотности, измеряемой ареометром. При температуре воздуха +20 С её значение должно быть 1,28 г/см3.

Но для автомобилистов необходимость самостоятельно изготавливать электролит для батареи практически отпадает. В автомагазинах продаётся как готовый раствор (плотностью 1,28 г/см3), так и корректирующий (1,4 г/см3). Также можно купить и дистиллированную воду – при необходимости её доливки.

Контроль за состоянием электролита

В первую очередь, на что должен обращать внимание владелец при уходе за батареей – это уровень электролита. Пластины должны быть полностью погружены в раствор. Расстояние от поверхности жидкости до верхнего края пластин – около 10-15 мм.

Знать, сколько жидкости должно быть в аккумуляторе, нужно лишь в тех случаях, когда вы собираетесь её поменять целиком. Объём электролита зависит от ёмкости АКБ, примерные его значения приведены в таблице:

Но замена электролита потребует слива отработанного раствора. Для чего потребуется сверлить корпус батареи и затем восстанавливать его целостность. Опрокидыванием выливать ни в коем случае нельзя. Шлаком, скопившемся на дне, можно спровоцировать замыкание пластин и окончательный выход АКБ из строя.

Поэтому уход за батареей, который имеет практическую значимость, сводится к возобновлению уровня электролита и контролю его плотности.

Аккумуляторный электролит

Как мы уже поняли сверху, это своеобразная смесь различных жидкостей. Электролитом может выступать и другие жидкие среды, а в последнее время и гелевые. Простой эксперимент — возьмите банку с водой и засуньте в нее, два гвоздя — один медный, другой из алюминия. Подсоедините к ним мультиметр, и увидите — что они вырабатывают электрический ток, пусть ничтожно малый, но все же он там будет, это эффект «батареи». Ток будет вырабатываться до тех пор, пока не разложится один из металлов, как правило, имеющий наименьшее сопротивление. Однако принцип аккумулятора немного другой.

Представьте две пластины, из свинца и его оксида. При заряде, как я уже писал выше — свинец начинает отдавать свои электроны оксиду, то есть как бы «разрушается». Но при разряде они возвращаются от «оксида» обратно – происходит восстановление. Вот почему аккумулятор является многоразовой перезаряжаемой батареей. Для активного взаимодействия – разрушения – восстановления пластин, нужна агрессивная среда, способствующая обмену, именно для этого и служит серная кислота, они практически идеальна для такой работы. Но чистую ее применять нельзя, она настолько активна, что просто разрушит свинец, возможно, его растворит. Поэтому и разбавляют ее водой в определенной пропорции, таким образом — получается автомобильный электролит определенной плотности.

Читать еще:  Как заменить топливный фильтр

Когда и что нужно доливать в аккумулятор

Качественный электролит – это очень важно, но стоит помнить, что не всегда следует его доливать в аккумулятор, в котором снизился уровень жидкости. Делать это нужно только в крайнем случае. Связано это с тем, что во время работы АКБ расходует часть воды и электролита, снижая уровень раствора над пластинами, но плотность самой кислоты увеличивается. Это значит, что нужно купить дистиллированную воду. Своевременно разбавляя электролитный концентрат дистиллированной водой, вы оперативно ликвидируете отрицательное воздействие повышенной плотности электролита на ресурс батареи. Сам электролит доливается только тогда, когда есть полная уверенность в том, что с испарением воды ушла и непосредственно его часть.

Уровень электролита в АКБ может упасть с самых разных причин. Каждый случай нужно рассматривать индивидуально. Иногда не достаточно что-то просто добавить. Но есть одно главное правило, которым пренебрегать точно нельзя: цена на дистиллированную воду позволяет ее купить любому автовладельцу, поэтому никогда не экономьте время или деньги. Всегда заливайте только дистиллированную воду.

Грамотная и ответственная эксплуатация аккумулятора, своевременно добавленная жидкость для аккумулятора – все это поможет вам максимально увеличить срок продуктивной службы устройства.

Зачем в аккумуляторе электролит?

Электролит, свинцовые пластины и пористый диоксид свинца (PbO2) — три основных компонента свинцово-кислотного аккумулятора. Именно в присутствии кислотного электролита протекают электрохимические реакции, делающие возможным накопление и отдачу аккумулятором электрического заряда.

Во время разряда АКБ металлический свинец и оксид свинца вступают в реакцию с серной кислотой (точнее — с ее отрицательными ионами SO4 и положительными ионами H), образуя сульфат свинца (PbSO4) и воду, при этом на анодных пластинах выделяются избыточные электроны. На катодных пластинах, напротив, наблюдается недостаток электронов, благодаря этому при замыкании анода и катода между ними возникает электрический ток. Во время заряда АКБ проходят обратные реакции — под действием тока от стороннего источника из сульфата свинца образуются чистый свинец, диоксид свинца и кислота.

В ходе данных реакций количество серной кислоты и воды в электролите изменяется, что приводит к изменению его плотности и объема. При разряде АКБ концентрация кислоты понижается, а концентрация воды немного увеличивается, что приводит к падению плотности и к некоторому увеличению объема электролита. В процессе заряда плотность повышается, а объем несколько понижается.

Электролит и его характеристики

Параметры растворов определяют потери энергии и даже условия эксплуатации машин, то есть рабочую температуру. Нормативно характеристики регулируются стандартом ГОСТ 667-73. В большей степени физико-химические свойства зависят от пропорций содержащихся компонентов. Плотность раствора определяется соотношением кислоты и воды. Именно она является самым важным свойством электролитов для аккумуляторов. Эта величина должна укладываться в пределы от 1,07 до 1,3 г/мл. Изменение концентрации кислоты поднимает или снижает порог замерзания. От неё же зависит электрическая проводимость, которая обратно пропорциональна сопротивлению АКБ. Обледенение ведёт к повреждению и полному разрыву банок в автомобильных аккумуляторах. При низких температурах плотность рабочей смеси рекомендуется повышать до 1,31 г/см³. С точки зрения электропроводности, это не самый лучший показатель. Но уменьшение может вызвать замерзание жидкости. Оптимальная величина с минимальным сопротивлением соответствует комнатной температуре и составляет 1,23 г/см³. Какую кислотность выбирать для идеального баланса между потерями энергии и соответствия конкретным климатическим условиям описано в таблице.

Читать еще:  Установка бесконтактного зажигания на ВАЗ 2106

Температура и рекомендуемая плотность

Среднемесячная температура, 0СВремя годаПлотность электролита, г/см³
от -50 до -30зима1,28
от -50 до -30лето1,24
от -30 до -15круглый год1,27
от -15 до -8круглый год1,24
от -8 до +4круглый год1,20
от -15 до +4круглый год1,22

Таблица 1. Зависимость плотности электролита от температуры зимой и летом.

Состав электролита и как правильно сделать

Серная кислота широко используется в современной промышленности для получения электрической энергии (аккумуляторы, батареи, электрические конденсаторы). Что касается состава электролита в АКБ, то соотношение между серной кислотой и дистиллированной водой следующее:

  • сама кислота – 30%;
  • дистиллированная вода – 70%.

Именно такая субстанция эффективным образом взаимодействует со свинцовыми пластинами. При этом особого внимания заслуживает плотность электролита, на что непосредственным образом оказывает влияние серная кислота. У концентрированной она достигает показателя в 1,83 г/см 3 . Добавлением дистиллированной воды обеспечивается понижение плотности до нужных пределов – обычно это диапазон 1,23-1,27 г/см 3 .

Плотность
электролита
(г/см3)
Напряжение
без нагрузки
(В)
Напряжение
с нагрузкой
(В)
Степень
заряженности
(%)
Замерзание
электролита
(С)
1,2712,6610,8100-60
1,2612,610,6694-55
1,2512,5410,587,5-50
1,2412,4810,3481-46
1,2312,4210,275-42
1,2212,3610,0669-37
1,2112,39,962,5-32
1,212,249,7456-27
1,1912,189,650-24
1,1812,129,4644-18
1,1712,069,337,5-16
1,16129,1431-14
1,1511,94925-13
1,1411,888,8419-11
1,1311,828,6812,56-9
1,1211,768,546-8
1,1111,78,40,0-7

Знать этот параметр необходимо для понимания порога замерзания электролита. При плотности в 1,11 г/см 3 субстанция замерзает уже под воздействием относительно небольшого холод: -7 °C. У рекомендованных значений порог этот существенно отличен – от -58 °C до -64 °C. А можно ли самому сделать электролит?

Да, это действительно возможно, только действовать необходимо с предельной осторожностью. И поскольку предстоит иметь дело с серной кислотой высокой концентрации, то такая работа представляет определенную опасность. Необходимо позаботиться о защите рук, тела, органов дыхания.

Собственно в том, чтобы самостоятельно приготовить электролит для АКБ, нет ничего сложного – смешать серную кислоту с дистиллированной водой, соблюдая пропорцию. Стоит заметить, что обычна вода из-под крана для таких целей не подходит, поскольку содержит большое количество разных примесей, которые негативным образом воздействуют на свинцовые пластины.

Собственно сами ингредиенты:

  • Серная кислота (плотность должна быть 1,83 г/см 3 или более, но не менее).
  • Дистиллированная вода.
  • Любая фарфоровая посуда.

Пропорции кислоты и воды нам известны – 30% и 70% соответственно. При этом важен характер подхода к производству – оптимально кислоту добавлять в воду, а не наоборот. Также стоит учесть, что при их смешивании будет выделяться очень много тепловой энергии и по этой причине недопустимо использовать стеклянную посуду – она просто лопается. Когда температура электролита упадет, его можно перелить в стеклянную емкость или тару из пластика.

После того как жидкости будут соединены, следует замерить плотность ареометром. Если показатели соответствуют допустимому пределу, электролит готов к эксплуатации. Но такое приспособление имеется далеко не у каждого водителя, а поэтому пригодится следующая подсказка плотности электролита (из расчета на 1 литр дистиллированной воды):

  • при 1,23г/см 3 – 280г;
  • при 1,25г/см 3 – 310г;
  • при 1,27г/см 3 – 345 г;
  • при 1,29г/см 3 – 385 г.

Собственно на этом работа и заканчивается. Тем, кто проживает в средней полосе России, следует придерживаться плотности – 1,27 г/см 3 . При этом для зон с холодным климатом (до -30 °С) допустимый показатель составляет 1,26-1,28 г/см 3 , а жарких субтропических районов – 1,24-1,26 г/см 3 . Пределы плотности от 1,27 г/см 3 до 1,29 г/см 3 актуальны для тех регионов, где зима свирепствует до -50 °С.

Держать под контролем состояние электролита нужно. Для контроля сгодится пластмассовый корпус от обычной пластиковой ручки. Открываем пробки и погружаем его к пластинам, после чего зажимаем сверху и вынуть. Идеальный уровень – 10-12 мм. Если надо, дольем электролит.

Измерение уровня электролита в АКБ

Очень важно следить за временем года и параметрами раствора в соответствии с ним. Можно существенно продлить жизнь батареи, если использовать растворы с разными параметрами в разное время. К примеру, слишком концентрированное вещество в летнее время деструктивно воздействует на АКБ. Высокая плотность увеличивает энергопотери, а серный ангидрид может полностью разрушить электроды устройства.

Стало понятно, какая кислота в батареях, но опасно ли это?

Аккумуляторная кислота, хотя и разбавленная, является летучим и опасным веществом, которое не только загрязняет окружающую среду, но и может нанести серьезный вред здоровью человека. Вдыхание кислых паров может не только затруднить дыхание, но может вызвать побочные эффекты в легких и дыхательных путях.

Длительное воздействие тумана или паров кислот аккумулятора может привести к таким заболеваниям, как катаракта верхних дыхательных путей, коррозия тканей, расстройства полости рта и другие.

Попав на кожу, эта кислота может вызвать покраснение, ожоги и многое другое. Если она попадет вам в глаза, это может привести к слепоте.

Помимо того, что аккумуляторная кислота опасна для здоровья, она также опасна для окружающей среды. Выброшенная старая батарея на свалке или разлитый электролит могут загрязнить грунтовые воды, что приведет к экологической катастрофе.

Поэтому рекомендации специалистов таковы:

  • всегда проверяйте уровень и плотность электролита в вентилируемых помещениях;
  • если на ваши руки попала аккумуляторная кислота, немедленно промойте их раствором воды и пищевой соды.

Примите необходимые меры предосторожности при работе с кислотой.

  • если плотность электролита низкая, лучше обратиться в специализированную службу и не пытаться сделать это самостоятельно. Работа с серной кислотой без необходимой подготовки и знаний может не только навсегда повредить вашу батарею, но и повредить вашему здоровью;
  • если у вас есть старая батарея, не выбрасывайте ее в мусорный бак, а ищите специализированные места захоронения отходов (или магазины, которые принимают старые батареи). Поскольку аккумуляторные батареи представляют собой опасные отходы, их утилизация на свалках или контейнерах может привести к экологической катастрофе. Со временем электролит в батарее будет разливаться и загрязнять почву и грунтовые воды.

Передав свою старую батарею в специально отведенные для этого места, вы не только позаботитесь об окружающей среде и здоровье других людей, но и поможете экономике, поскольку перезаряжаемые батареи можно переработать.
Мы надеемся, что внесли немного больше ясности в то, что за кислота находится в батареях и почему именно эта кислота используется. Мы также надеемся, что в следующий раз, когда вам придется заменить свою батарею на новую, вы позаботитесь о том, чтобы старая использовалась для переработки, чтобы она не загрязняла окружающую среду и не вредила здоровью людей.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×