Методы увеличения плотности электролита в АКБ

Сергей Василенков от 22-02-2022, 17:16 Просмотров: 4715 1

Состав электролита
Нормативные показатели плотности
Правила измерений
Методы повышения плотности
Зарядка слабым током
Долив электролита
Замена жидкости
Предотвращение саморазряда

Перепады температур в средней полосе России — частое явление. Они негативно влияют на состояние АКБ — аккумуляторной батареи автомобиля. Это проявляется в снижении уровня заряда. Генератор не может справиться со своей задачей. Если по утрам не хватает мощности даже на прокрутку стартера, значит, пора заняться диагностикой. Расскажем о том, как поднять плотность электролита в аккумуляторе и не угробить его.

Состав электролита

В составе жидкости порядка 35% серной кислоты. Остальные 65 % приходятся на дистиллированную воду. Если нарушается баланс, электролит замерзает при отрицательных температурах и не воспринимает зарядку. Даже если удалось довести напряжение до нормативных 12,6 В, спустя 6-8 часов тестер показывает всего 11,9 В. Вот как величина напряжения соотносится с уровнем зарядки:

Вольтаж, В	Степень зарядки, %
12,6	100
12,5	90
12,42	80
12,32	70
12,20	60
12,06	50
11,9	40
11,75	30
11,58	20
11,31	10
10,5	0

АКБ состоит из плюсовых и минусовых электродов. Первые называют аноды, а вторые — катоды. Они выполнены в форме пластин из металла, изолированы друг от друга конверт-сепараторами. Положительные электроды обмазаны диоксидом свинца с химической формулой PbO₂, отрицательные — свинцовым порошком. При разрядке серная кислота вступает в реакцию со свинцом. В результате образуется сульфат PbSO₄ и плотность раствора падает.

Нормативные показатели плотности

Есть эталонные значения плотности электролита. Цифры зависят от климатической зоны, в которой планируется эксплуатировать батарею. Общая закономерность такова: чем холоднее, тем выше должна быть плотность. Если в банках воды больше нормы, она просто замерзнет на морозе. Приведем таблицу показателей:

Климатическая зона	Средняя t января, °C	Плотность при +25 °C, г/см³
Климатическая зона	Средняя t января, °C	При заливании	С полной зарядкой	При заливании	С полной зарядкой
Крайний Север	–50…–30	1,27	1,29
Северная	–30…–15	1,26	1,28
Центральная	–15…–4	1,24	1,26
Южная	–15…+4	1,22	1,24
Тропическая	+4…+6	1,20	1,22

Если владелец авто знает свою климатическую зону, ему легко определить, какая нужна плотность. Например, для центральных регионов идеальным значением будет 1,26 г/см³.

Правила измерений

Если АКБ разряжена, показания могут быть неточными. Поэтому перед измерением следует полностью зарядить батарею. Для диагностики понадобится прибор — ареометр. Это пластиковая колба с поплавком внутри. На одном конце расположено отверстия для забора жидкости, на другом — резиновая груша. Процедуру выполняют так:

Надевают нитриловые перчатки, чтобы не получить ожог от серной кислоты.
Откручивают крышки у всех банок широкой отверткой или монетой.
Вставляют в банку ареометр и нажимают на грушу для забора электролита.
Смотрят на деление шкалы поплавка, расположенное на уровне жидкости.
Сливают содержимое ареометра обратно в банку.

Останется сравнить полученное значение с тем, что указано в таб. 2. Если число меньше норматива, значит нужно увеличить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе, если больше — довести до нормы. В первом случае батарея будет быстро разряжаться, а во втором лишняя кислота выпадет в осадок, как сульфат свинца.

Ареометр определяет плотность электролита

Ареометр для измерения плотности

Простой пример. АКБ эксплуатируется в Центральной климатической зоне. Ареометр при полной зарядке выдал 1,22 г/см³. Значит, нужно довести показатель до нормы, равной 1,26 г/см³. Расскажем о методиках восстановления нормальной плотности.

Методы повышения плотности

Первым делом нужно разобрать причины, из-за которых снижается или повышается уровень плотности электролита. От них зависит, какой способ лучше применить. При сульфатации нужно провести слаботочную зарядку батареи. Если из банок вытекло содержимое, его нужно долить или полностью заменить. При увеличении плотности выше нормы следует добавить дистиллированную воду.

Зарядка слабым током

На первое место среди причин снижения плотности можно поставить процесс сульфатации. Во время разрядки серная кислота образует сульфат свинца. Он осаждается на катоде или аноде, уменьшает электропроводность почти до нуля. Часть электрода просто перестает работать. Поэтому падает емкость АКБ. Вольтаж снижается очень быстро, генератор не слишком помогает. Вот как это выглядит:

Сульфат свинца на пластинах и решетках АКБ

Слой диэлектрика обволакивает пластины и решетки. Процесс идет непрерывно. Чем дольше аккумулятор находится в разряженном состоянии, тем интенсивнее образуется сульфат. Падает плотность, потому что серная кислота H₂SO₄ распадается на воду и осадок PbSO₄. Во время зарядки происходит обратная реакция. Налет на пластинах растворяется.

Первым делом следует выкрутить крышки из всех банок. Когда начнется испарение воды и выделение газа, нужно обеспечить хорошую вентиляцию и держать АКБ подальше от источников огня, беречь от попадания искр. Иначе есть риск воспламенения и взрыва. Далее стоит подключить провода ЗУ — зарядного устройства к плюсовой и минусовой клеммам аккумулятора согласно полярности.

Нужно выставить напряжение, равное 12 В. Производители АКБ рекомендуют подавать на клеммы силу тока, составляющую 1/10 часть от емкости батареи. Например, для аккумулятора 60 А·ч показатель должен составить 6 А. Но для растворения сульфата лучше установить на ЗУ не больше 2 А. Тогда зарядка продлится гораздо дольше, как и реакция десульфатации.

Информация. Во время процесса нужно наблюдать за уровнем электролита в банках. Если он падает ниже нормы, следует долить дистиллированную воду. Ориентироваться стоит на отметки «min» и «max». Если шкалы нет, оптимальный уровень — 10-15 мм.

Зарядное устройство можно выключать из сети, когда мультиметр покажет 12,6 В на клеммах батареи. Эксплуатацию лучше начинать спустя час, после завершения химических реакций.

Долив электролита

Добавление электролита в АКБ

Если аккумулятор сравнительно новый и не подвергся процессу сульфатации, но плотность существенно просела, следует долить в банки готовый электролит. Он бывает следующих видов:

стандартный: 1,28 г/см³;
корректирующий: 1,33 г/см³.

Первый вариант подходит для случаев, когда ареометр показывает 1,26 г/см³ и ниже. Второй раствор понадобится в суровых климатических зонах с большими морозами. В таб. 2 подобные условия характерны для Крайнего Севера. Придется обеспечить плотность 1,29 г/м³, а стандартным средством такого показателя добиться невозможно.

Сначала нужно выкрутить все пробки. Потом с помощью насоса-груши или ареометра слить из каждой банки примерно 20 % жидкости. Недостающий объем следует восполнить стандартным или корректирующим электролитом. Во время процедуры нужно постоянно контролировать плотность. Если она ниже нормы — долить электролит, при завышенных показателях — добавить дистиллированную воду.

Во всех банках установился нормативный показатель плотности? Значит работа закончена.

Замена жидкости

На долив уйдет много времени. Придется каждый раз пользоваться ареометром и вносить коррективы. Гораздо проще полностью заменить электролит на новый. Первым делом нужно надеть резиновые перчатки и фартук, чтобы серная кислота не попала на кожу и одежду. Едкий состав способен оставить ожоги, «расплавить» ткань. Вот какой объем жидкости понадобится:

Емкость аккумулятора, А·ч	Жидкость, л
55	2,5
60	2,7-3
65	3,5
75	3,7-4
90	4,4-4,8
190	10

Следует полностью откачать смесь воды и серной кислоты из банок. Для этого можно воспользоваться ареометром, подойдет насос-груша. Не нужно переворачивать АКБ. Иначе осадок со дна забьется между отрицательными и положительными пластинами. В результате произойдет короткое замыкание, батарея станет непригодной для эксплуатации.

Когда внутри будет практически сухо, стоит взять приготовленный электролит и залить в каждую банку до нормы. В конце лучше проверить плотность ареометром. Если показатели сходятся с нормативными, значит все сделано правильно. Останется поставить аккумулятор на зарядку.

Кстати. Ток зарядки — 12 В. Ампераж — 1/10 от емкости. Значение для батареи 55 А·ч составляет 5,5 А.

После отключения ЗУ следует подождать 1 час и можно устанавливать батарею в отсек автомобиля, подключать клеммы. При нормальной плотности с процессом запуска мотора не должно возникнуть проблем.

Предотвращение саморазряда

Процесс саморазряда батареи

Иногда электролит тонкой пленкой покрывает переднюю поверхность АКБ. Жидкость проводит ток, а значит, между клеммами может появиться напряжение. Для мощного короткого замыкания его не хватит, но заряд постепенно начнет уменьшаться. Это легко проверить. Достаточно подключить один щуп тестера к клемме, а вторым прикасаться к корпусу. Мультиметр покажет напряжение. При длительном простое это явление запускает химическую реакцию сульфатации. Пластины покрываются диэлектрическим налетом.

Чтобы не было саморазряда, периодически нужно очищать поверхность батареи. Простой протирки недостаточно. Кислотную пленку убрать нелегко. С этой задачей справится раствор соды.

Следует добавить одну столовую ложку гидрокарбоната натрия в стакан воды и хорошо размешать. Щелочь нейтрализует кислоту. Она распадется на углекислый газ и воду. Саморазряд прекратится.

Плотность электролита в аккумуляторе легко поднять самостоятельно. Для этого есть 3 метода. Первый с зарядкой подойдет для необслуживаемых и обслуживаемых АКБ. Остальные можно реализовать только в батареях с пробками, которые выкручиваются.