Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях: Как повысить плотность электролита в аккумуляторе. Самостоятельно, зарядным устройством и без него. Простые шаги

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе автомобиля в домашних условиях?

Часть автомобильных батарей из невысокой ценовой категории нуждается в регулярном обслуживании, особенно когда происходит смена сезонов. Однако далеко не все водители знают об этом, что приводит не только к сокращению службы АКБ, но и к невозможности пуска мотора в холод. Как поднять плотность электролита в аккумуляторе, чтобы увеличить его эксплуатационный срок и нормально заводить машину в морозы?

Причины, по которым может снизиться плотность электролита в аккумуляторе

Сначала стоит понять принцип работы АКБ. Весь процесс образования постоянного напряжения происходит в кислотоупорном пластиковом корпусе. В нём находится шесть отдельных банок, каждая из которых выдаёт напряжение в 2,1 В. Все секции между собой соединяются в последовательную электрическую цепь. В результате на выходе получается 12,6 В. В каждой банке имеется набор плюсовых и минусовых пластин, пространство между которыми заполнено электролитом (смесью дистиллированной воды и серной кислоты в отношении 65 % и 35 %). В результате химической реакции свинца и раствора получается электрический ток. Суть работы батареи – периодические разряды и восстановление её полноценного функционирования посредством автомобильного генератора.

Сразу же стоит отметить: падение плотности в батарее вполне закономерный процесс. Если АКБ разряжается, концентрация серной кислоты в растворе падает и наоборот. Но возникают ситуации, когда аккумулятор зарядить невозможно. И одна из причин досадного явления – недостаточная плотность залитого в банки химиката. Факторов, по которым она падает, не так уж много:

1. Глубокая разрядка АКБ.
2. Непрофессионально проведённая перезарядка, в итоге которой электролит выкипает (не в прямом смысле этого слова: в результате электролиза образуются пузырьки кислорода и водорода).
3. Низкая температура наружного воздуха.
4. Саморазряд, вызываемый парами, выделяемыми аккумулятором, которые оседают на корпусе батареи, создавая замыкающую «дорожку» между плюсовым и минусовым выводом.
5. Неверно произведённый замер плотности электролита после добавления дистиллированной воды.

Если эксплуатировать аккумулятор в вышеописанном состоянии, неизбежен запуск процесса сульфатации пластин, который может стать необратимым. Возникает вопрос: как поднять плотность в аккумуляторе на зиму? В первую очередь стоит понять, что при понижении температуры до отрицательной концентрацию кислоты в электролите необходимо увеличить, а в жару, наоборот, понизить. Чтобы контролировать ситуацию, понадобится недорогой и несложный прибор с резиновой грушей на торце в виде толстой стеклянной трубки – ареометр. Так как речь идёт о зимнем периоде, то сначала необходимо подготовить АКБ.

Как повысить плотность аккумулятора с помощью корректирующего электролита?

Сначала батарею нужно снять с автомобиля, очистить, убедиться в отсутствии механических повреждений и принести в тёплое место – если нет гаража, придётся домой. На сутки после холода оставьте АКБ в покое. Как повысить плотность аккумулятора автомобиля и с чего нужно начать? Измерьте напряжение, если оно менее 12,5 В, батарею зарядите. После окончания процесса проконтролируйте ареометром плотность электролита: тестируйте каждую банку по отдельности при температуре наружного воздуха +20–22 градуса. Для этого опустите прибор в жидкую среду, нажмите на грушу и посмотрите на деления: нужный параметр для зимнего периода – 1,30–1,31 кг/куб. см. Нормальная плотность для летнего периода – 1,26–1,27. Причём в каждой банке должно быть одно и то же значение (разница не более 0,1). Если добавка дистиллированной воды и последующая зарядка проблему не решили, стоит подкорректировать раствор. Как повысить плотность электролита в аккумуляторе? Для этого нужно выкачать из банок раствор с помощью ареометра. Ни в коем случае не удаляйте химикат из АКБ путем её переворачивания: тогда присутствующие кусочки свинца могут застрять между пластинами и замкнуть их. Заливать нужно электролит с требуемой плотностью. Здесь есть два варианта, как повысить плотность аккумулятора:

1. Вы покупаете готовый химический раствор, где концентрация кислоты составляет 1,4 кг/куб. см и сразу льёте его в банки.
2. Отдельно приобретается дистиллированная вода и кислота. Согласно правилам, известным со школьной скамьи, смешиваются обе жидкости, при этом строго добавляется кислота в воду, но не наоборот. Осуществлять процедуру нужно в резиновых перчатках, чтобы не получить ожог.

После этого отправьте аккумулятор на зарядку и через пару часов проверьте плотность электролита. Если она не соответствует норме, процедуру нужно повторить.

Чтобы правильно решить проблему, как поднять плотность аккумулятора, корректирующий раствор можно использовать только в двух случаях:

1. Падение уровня жидкости в банках происходит из-за её утечки, связанной с механическими повреждениями корпуса или иными причинами.
2. В АКБ залито чрезмерное количество дистиллированной воды.

Однако перед тем как заливать новый раствор, стоит попробовать менее трудоёмкие способы. Например, популярностью пользуется метод, при котором поднять плотность в аккумуляторе можно зарядным устройством. Это сравнительно недорогой аппарат, купить который можно в любом автомагазине.

Как поднять плотность электролита с помощью зарядного устройства?

Данный вариант более простой. Но есть требование: необходим аппарат, где выходное напряжение регулируется жёстко. Дело в том, что существуют устройства, где сила тока автоматически падает при достижении полной зарядки. Как поднять плотность аккумулятора в домашних условиях? Здесь необходимо помнить:

1. При достижении нормальной ёмкости и напряжения АКБ начнёт кипеть: в этом случае силу зарядного тока нужно убавить на пару ампер.
2. Проверьте уровень электролита: если он стал меньше, измерьте плотность и добавьте дистиллированную воду или корректирующий раствор.

Что делать, если плотность электролита упала ниже критического минимума?

Если значение на ареометре менее 1,18, необходимо предпринимать меры по увеличению плотности раствора до требуемого значения. Чтобы этого добиться, придётся слить его полностью, что с помощью отсасывания химиката ареометром не получится. Что же тогда делать с низкой плотностью электролита в аккумуляторе? В этой ситуации после удаления раствора обычным способом батарею нужно перевернуть вверх дном и просверлить в ней отверстия небольшого диаметра (10–12 мм). Опять поставьте АКБ вверх ногами и полностью удалите электролит. И только после этого заполняйте аккумулятор корректирующим раствором и ставьте на зарядку. Недостаток данного метода заключается в снижении эксплуатационного срока батареи. Но, зная, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, целесообразнее продлить жизнь изделия на несколько месяцев, чем отправиться за покупкой нового.

На следующем этапе потребуется промыть банки с помощью дистиллированной воды. Затем просверленные отверстия нужно запаять подходящим (стойким к воздействию кислотных сред) пластиком. Здесь лучший вариант – пробки-заглушки с отработавших своё батарей. Теперь можно заполнять банки электролитом. Стоит помнить, что его чрезмерная плотность ведёт к коррозии плюсового электрода, а слишком низкая – к замерзанию раствора при отрицательной температуре.

Как видно из вышесказанного, процедура увеличения плотности электролита не отличается особой сложностью. Однако избежать ненужных действий можно, если следить за обслуживаемой АКБ (есть изделия, не требующие вмешательства в течение всего эксплуатационного срока, но стоят они дороже) и проверять вовремя её состояние. Делать это рекомендуется хотя бы раз в две недели при условии каждодневной интенсивной езды. Особенно это важно для автомобилей, возраст которых уже перевалил за 5 лет.

Как проверить плотность аккумуляторной батареи

Плотность аккумулятора

В данном обзоре рассматриваются особенности определения плотности электролита в аккумуляторе, эта информация будет полезна для автолюбителей и специалистов кому интересно, как правильно поднять плотность аккумулятора. Также наш клуб автолюбителей в Варшаве «Эстакада» предлагает поддержку мигрантов в Польше, для тех, кто живет миром автомобилей.

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.

В статье о плотности электролита АКБ вы узнаете:

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.

Проверка плотности аккумулятора, норма плотности

Все, кто имел дело с аккумуляторными батареями, знают, что их основными характеристиками являются номинальное напряжение и емкость заряда. Но для поддержания работоспособности АКБ не менее важным является такой параметр как плотность аккумулятора. Конечно, на самом деле речь идет о плотности электролита, находящегося в аккумуляторной батарее. Но зачастую используется именно это жаргонное выражение. Контролировать концентрированность электролита так же необходимо, как и регулярно заряжать источник тока.

На что влияет плотность электролита

В большинстве аккумуляторных батарей применяются свинцовые пластины, а рабочая среда – серная кислота, разбавленная водой. Насыщенность раствора, измеряемая в грамм/см3, и является той характеристикой, которая влияет на способность аккумулятора накапливать заряд для последующей работы.

Схема устройства свинцово-кислотной АКБ

Концентрация кислоты в растворе электролита и работоспособность аккумуляторной батареи напрямую связаны между собой.

• При малой плотности падает и способность источника тока накапливать ту емкость заряда, которая обеспечивает его рабочие характеристики. При малой плотности батарея быстрее разряжается и не выдает положенный максимальный ток.
• Если величина этого параметра опустится ниже определенного значения, то в мороз вода в электролите может замерзнуть, и аккумулятор полностью выйдет из строя.
• Но при высокой плотности резко ускоряется процесс сульфатации свинцовых пластин. Это означает, что при слабом заряде АКБ на них образуется свинцовый сульфат, который уже не преобразуется при заряде обратно в свинец. Это также приводит к уменьшению способности накапливать необходимый заряд, а с течением времени – к полному выходу батареи из строя.

Поэтому важно поддерживать значение этого параметра в соответствии с установленными и проверенными нормами. Значительное уменьшение или превышение нормативных значений не способствует продуктивной работе аккумуляторной батареи.

Холод, при котором возможно замерзание содержимого батареи, показаны на рисунке.

Точка замерзания водно-кислотного раствора в зависимости от его плотности

Нормативные показатели электролитической плотности

Наверняка многие автолюбители, знакомые с проблемами поддержания работоспособности аккумуляторов, знают цифру 1,27 г/см3. Именно такой считается оптимальная плотность, при которой кислотные аккумуляторы способны максимально реализовывать свои возможности.

Но это значение справедливо не для всех типов аккумуляторов и их рабочих назначений. К тому же оптимальная плотность меняется для разных температур, при которых приходится работать батарее. Поэтому оптимальные значения зимой и летом будут несколько отличаться.

Назначение свинцово-кислотных аккумуляторов

• Стартерные АКБ предназначены для выдачи максимально возможного тока при запуске различных двигателей. Это, в первую очередь, автомобильные АКБ. Нормативное значение плотности для них 1,26 – 1,28 г/см3.
• Тяговые АКБ должны обеспечивать работу электродвигателей постоянным током в течение длительного времени. Одно из их применений – электрокары и другие движущие средства на электрической тяге. Наилучшее значение плотности электролита для этих АКБ тоже находится в пределах 1,26 – 1,28 г/см3.
• Стационарные АКБ применяют для питания любых электрических схем и приборов. Обычно находятся на одном месте в помещении. Для них рекомендована пониженное значение 1,22 – 1,24 г/см3.

Зависимость от температуры работы

Изменяется окружающая температура – изменяются и значения плотности водно-кислотного раствора. При возрастании температуры способность аккумуляторной батареи накапливать заряд увеличивается примерно на 1% с каждым градусом. С понижением температуры, естественно, эта способность уменьшается. Поэтому рекомендуется в холодную погоду держать АКБ при повышенных плотностных значениях, а для жаркой погоды – снижать эти показатели.

Работоспособность АКБ при различных температурах в зависимости от плотности

Конечно, никто не будет заниматься изменением при каждом скачке погоды. Просто перед наступлением холодов полезно немного увеличить аккумуляторную плотность, а перед летним сезоном – понизить ее. Кроме того, существуют нормы оптимальной плотности для районов с различным климатом. Этих нормативных значений полагается придерживаться круглый год, за редкими исключениями. Для разных регионов считается нормальной:

• В холодном климате 1,27 – 1,30 г/см3
• В средней полосе 1,25 – 1,28 г/см3
• В теплых районах 1,22 – 1,25 г/см3

Более подробно эти нормативы указаны в таблице.

Нормативные значения плотности электролита АКБ для различных температурных условий

Как проверить плотность электролита в кислотном аккумуляторе

Для проверки этой характеристики выпускаются простые измерители, называемые автомобильными ареометрами или денсиметрами. Их работа основана применении закона Архимеда, то есть способности груза погружаться на разную глубину в зависимости от плотности жидкости. Конструктивно ареометр содержит:

• Стеклянную или пластиковую колбу.
• Стеклянный поплавок с грузом и нанесенными на нем делениями, соответствующими измеряемым значениям.
• С одной стороны колбы одевается резиновая груша, предназначенная для засасывания электролита внутрь колбы.
• С противоположной стороны – резиновый носик, через который происходит забор жидкости из заливного отверстия АКБ.

Измеряемое значение определяется по той черте на поплавке, до которой доходит жидкость, набранная в ареометр.

Автомобильный ареометр с одним поплавком

Существуют более простые ареометры, в которых в колбе находятся несколько грузиков-палочек с разным весом у каждой. На каждом грузике (или на самой колбе напротив него) нанесено соответствующее значение плотности. Результат измерения определяется по максимальному значению всплывших грузиков. Такой ареометр более дешевый, но не обладает достаточной точностью.

Автомобильный ареометр с несколькими поплавками

Само измерение ареометром проводится так:

• Носик ареометра опускается в аккумулятор через заливное отверстие. Есть приборы не с резиновым, а с пластиковым носиком. В этом случае нужно погружать его в электролит осторожно, чтобы не повредить свинцовые пластины.
• С помощью груши в колбу набирается электролит. Для ареометров с одним поплавком нужно контролировать количество набираемой жидкости. Ее должно быть столько, чтобы поплавок свободно плавал внутри колбы. Но нельзя набирать и много жидкости. Тогда поплавок может упереться в верхний край колбы. Показания ареометра в этом случае будут недостоверны.
• После забора жидкости смотрим – напротив какой риски на поплавке находится ее уровень. Цифры рядом с риской покажут значение плотности.
  Для ареометров с несколькими поплавками значение плотности определяется по всплывшим поплавочкам. Плавающий грузик с максимальным числом на нем как раз и показывает результат измерения.

Получение показаний с помощью ареометра

Для аккумуляторных батарей из нескольких элементов проверка проводится отдельно в каждой банке.

Обычная цена деления в аккумуляторных ареометрах составляет 0,01 г/см3. Но выпускаются ареометры и с более точной шкалой.

После окончания измерений необходимо тщательно промыть ареометр дистиллированной водой.

Условия, при которых следует проводить измерения

Прежде чем начать замеры концентрированности электролита, необходимо придерживаться несложных правил. А в некоторых случаях придется корректировать показания ареометра в зависимости от условий, при которых они были получены.

Самым необходимым условием является поддержание требуемого уровня жидкости в самой АКБ. Плотность будет замерена правильно, но для безопасной работы батареи необходимо будет довести уровень до нормы. А это приведет к изменению плотности.

Степень заряженности АКБ

Плотность электролита меняется при заряде/разряде аккумулятора. При разряде она уменьшается, при заряде – увеличивается. В зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи значения меняются следующим образом.

Зависимость показаний ареометра от степени заряда батареи

Вряд ли можно точно определить уровень разряда. Поэтому сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, подождать несколько часов, и только потом проводить измерения.

Если с водно-кислотным раствором проводились какие-либо действия – долив дистиллированной воды или самой кислоты, то не стоит замерять плотность сразу после них. Необходимо подождать, пока долитая жидкость полностью перемешается в аккумуляторе.

Температура при проведении измерений

Калибровка стандартных ареометров ориентируется на температуру +25 °С. Для получения наиболее точных показаний замеры плотности электролита нужно проводить при такой же температуре. Зимой тестируемую АКБ надо занести в теплое место и дать ей прогреться до нужной температуры. Но не стоит проводить измерения буквально в домашних условиях. Раствор кислоты может случайно испортить мебель или одежду. Лучше воспользоваться отапливаемым помещением, приспособленным для таких работ.

Если же нет возможности проводить измерения при рекомендованной температуре в 20 – 25 °С, то можно сделать замеры при любой температуре, а затем воспользоваться корректировочной таблицей:

Корректировочные значения для измерений при разных температурах

Регулярные проверки плотности электролита в аккумуляторе позволят не только поддерживать его в оптимальных условиях для работы, но и своевременно выявить возможные проблемы и неисправности.

Как повысить плотность в аккумуляторе автомобиля

Владельцы автомобилей часто сталкиваются с проблемой отказа двигателя от запуска. Подобное случается из-за разрядки аккумулятора и ухудшения свойств электролита. Перед тем как поднять плотность в аккумуляторе, нужно выяснить причину ухудшения качества кислотного раствора. После этого можно приступать к восстановлению батареи. Действия не представляют особых сложностей.

Почему снижается плотность электролита

Снижению плотности способствуют такие факторы:

1. Разряд. При потере заряда снижается и плотность наполнителя. Во процессе зарядки этот параметр постепенно увеличивается. Если батарея утрачивает большую часть емкости, речь идет о падении концентрации кислоты.
2. Длительная эксплуатация или хранение в условиях низких температур.
3. Выкипание электролита при перезаряде. Если зарядное устройство подает слишком высокое напряжение, жидкий электролит переходит в газообразное состояние и выводится наружу через имеющиеся на корпусе отверстия.
4. Частое добавление воды. Водители добавляют жидкость для поддержания стабильного уровня электролита. Не все пользуются ареометром, измеряющим плотность. Вместе с водой выкипает и кислота, что приводит к снижению концентрации.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышенная концентрация электролита становится причиной преждевременного выхода батареи из строя. Кислота разрушает металлические пластины. К воздействию составов на основе серной кислоты чувствительна даже сталь.

Низкая концентрация приводит к таким проблемам:

1. Сульфатация. На пластинах появляется налет, состоящий из сульфата свинца. Аккумуляторная батарея становится неспособной принимать заряд.
2. Повышение порога замерзания. Жидкость кристаллизуется уже при -5°С. Лед сдвигает и повреждает металлические детали. При деформации пластин и коротком замыкании емкостей батарею восстановить невозможно. При плотности 1,28 г/см³ электролит замерзнет только при -58°С.
3. Проблемы при запуске двигателя. Наиболее выражен этот признак в зимний период.

Проверка плотности электролита

Определить плотность электролита можно в домашних условиях. Процедуру рекомендуется проводить при комнатной температуре.

Перед началом работы подготавливают такие инструменты:

1. Защитные перчатки, костюм и очки. В состав наполнителя аккумулятора входит кислота. При попадании на кожу вещество вызывает химический ожог. Опасными являются и пары кислоты, поэтому работают только в хорошо проветриваемом помещении.
2. Денсиметр. Прибор используется для измерения плотности. Имеет вид стеклянной трубки с грушей и встроенным ареометром.

Самостоятельно измерение плотности выполняют так:

1. Аккумулятор вынимают из посадочного гнезда. Защитный кожух демонтируют, вывинчивают пробки.
2. Проверяют уровень электролита. В свинцово-кальциевых батареях раствор должен на 1,5 см закрывать пластины.
3. Батарею полностью заряжают. Проверку плотности начинают через 5-6 часов после завершения зарядки. При нормальном уровне электролита трубку денсиметра погружают в банки, выкачивая небольшое количество жидкого наполнителя.
4. Оценивают показатели прибора. Ареометр должен свободно плавать в растворе. Соприкосновение прибора со стенками емкости не допускается. Показания оценивают с учетом температуры окружающей среды.
5. Проверяют плотность электролита в остальных банках. Показания записывают и сравнивают с нормальной плотностью.

Такой способ проверки подходит только для разборной батареи, когда имеется доступ к электролиту. Необслуживаемый аккумулятор снабжен индикатором, цвет которого меняется в зависимости от плотности наполнителя.

Как откорректировать плотность раствора

Нормальное показание лежит в диапазоне 1,25-1,29 г/см³. Если при температуре +25°С отмечается более низкое значение, его нужно повышать. Падение концентрации в одной из банок свидетельствует о коротком замыкании.

Высокие значения выявляются после зарядки мощным током, сопровождающейся кипением электролита. Повысить плотность можно путем добавления кислоты, заправки готового состава или использования зарядного устройства.

Плотность раствора в холодный период

В холодное время года плотность наполнителя заряженного аккумулятора должна составлять 1,27 г/см³. Дополнительная корректировка в регионах с суровым климатом при смене сезона не проводится.

Подготовка к восстановлению батареи

На этапе подготовки выполняют такие действия:

1. Зарядка батареи. Нельзя начинать восстановление при низком заряде. Добавление электролита способствует резкому повышению концентрации кислоты. Это приводит к разрушению металлических пластин, при котором батарею утилизируют.
2. Нормализация температуры электролита. Показатель лежит в пределах +20…+25°С. Уровень электролита в каждой банке должен быть нормальным.
3. Осмотр батареи. Корпус не должен иметь трещин и сколов, особенно возле выводов. Повреждению способствует раскачивание при попытке снять прикипевшую клемму.

Повышение плотности электролита

Если плотность составляет более 1,18, доливают готовый состав с нормальной концентрацией серной кислоты.

Процедура включает такие этапы:

1. Разрядка батареи. Долив электролита проводится только при полном разряде. Для этого АКБ подключают к мощной лампе или другому потребителю энергии.
2. Подготовка корректирующего компонента. Уровень кислоты в таком средстве должен составлять не менее 1,4 г/см³.
3. Добавление корректирующего состава. Предварительно откачивают часть имеющегося электролита. Густота раствора должна повыситься до 1,25. Действие выполняется для каждой банки. Объем доливаемой жидкости должен составлять не более 50% от откачанного. После добавления жидкости АКБ встряхивают, давая наполнителю перемешаться.
4. Зарядка батареи. Аккумулятор оставляют на полчаса, что позволяет концентрации в банках выровняться. Элемент питания подключают к зарядному устройству на 30 минут. Сила тока должна быть минимальной. Через 2 часа после прекращения зарядки замеряют плотность и количество наполнителя. Если концентрация не поднимается, вышеуказанные действия повторяют.

Можно ли повысить минимальную плотность

Когда плотность падает до отметки ниже 1,18, добавление кислоты оказывается неэффективным. Для восстановления батареи используют раствор, содержащий большее, чем электролит, количество действующего вещества.

Для замены наполнителя выполняют такие действия:

1. Слив содержимого. Максимальное количество жидкости выкачивают грушей. Затем аккумулятор помещают в большую емкость и переворачивают на бок. В дне каждой банке формируют небольшое отверстие. Батарею возвращают в прежнее положение и дожидаются вытекания жидкого наполнителя.
2. Добавление воды. Жидкость заливается через крышки банок для удаления остатков старого наполнителя. Сделанные ранее отверстия закрываются полимерным материалом, устойчивым к воздействию кислот.
3. Заправка батареи новым раствором. Если все действия выполнены правильно, АКБ становится готовой к использованию. Недостатком метода является снижение срока эксплуатации аккумулятора. Несколько недель устройство проработает, однако потом придется покупать новое.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Если концентрация кислоты упала за зиму, ее можно восстановить путем подачи слабого тока. Зарядка занимает не менее 3 суток, она считается эффективной при невозможности восстановления АКБ другими методами. Содержимое набравшей полную мощность батареи при зарядке начинает кипеть. Признаком испарения воды является образование мелких пузырьков на поверхности.

Избыток жидкости испарится, концентрация кислоты увеличится. Общий уровень наполнителя станет маленьким, поэтому придется добавлять готовый аккумуляторный раствор. После завершения процедуры пользуются ареометром. Если показатели прибора слишком низкие, зарядку и добавление электролита повторяют.

проверка и методы повышения плотности

Обзоры

Водители часто сталкиваются с непредвиденными ситуациями, вызываемыми невозможностью запуска мотора. Двигатель начинает некорректно работать при ухудшении характеристик батареи, утратившей часть кислотного раствора.

В таком случае автовладелец задумывается, как поднять плотность у аккумулятора. Существует несколько методов восстановления, которые используют в домашних условиях.

При постоянном паркинге машины на улице плотность электролита в АКБ будет снижаться.

Почему снижается плотность электролита

Выполнить ремонт АКБ невозможно, не определив причину снижения концентрации электролита.

Содержание кислоты в наполнителе аккумулятора уменьшается из-за таких причин:

1. Глубокий разряд. По мере исчерпания запаса заряда плотность электролита начинает падать. Зарядка помогает плавно восстановить нужный уровень. При выраженном снижении концентрации кислоты батарея теряет большую часть мощности и не подлежит ремонту.
2. Частое использование в морозную погоду или хранение в неотапливаемом помещении.
3. Неправильный выбор параметров тока зарядки. При подаче высокого напряжения кислотный раствор превращается в газ, который утекает через отводящие отверстия корпуса.
4. Регулярная доливка воды. Это действие выполняется для поддержания нужного объема жидкого наполнителя. Измеряют плотность состава при доливке не всегда. Кислота выкипает вместе с водой, поэтому ее содержание в составе снижается.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышение содержания кислоты в электролите становится причиной поломки аккумулятора. Оно способствует разрушению пластин и коротким замыканиям емкостей элемента питания. Серная кислота способна разъедать даже сталь.

Снижение плотности электролита может привести к образованию сульфатного налета на пластинах — из-за этого АКБ перестанет держать заряд.

Снижение плотности электролита вызывает такие проблемы:

1. Появление сульфатного налета на пластинах. Это явление снижает способность батареи к приему и удержанию заряда.
2. Изменение порога замерзания наполнителя. Содержащая недостаточное количество кислоты жидкость превращается в лед уже при -3°С. Кристаллы повреждают пластины, вызывая их деформацию. Восстановить такую батарею невозможно. Если концентрация электролита лежит в пределах нормы, он не замерзнет даже при -50°С.
3. Невозможность запуска мотора. Этот признак можно заметить в морозную зиму.

Проверка плотности электролита

Измерить плотность кислотного состава можно самостоятельно. Замеры выполняют в отапливаемом помещении.

Для проведения процедуры потребуются такие материалы и инструменты:

1. Денсиметр. Так называют устройство, предназначенное для измерения плотности жидких сред. Оно имеет вид полой трубки с колбой и ареометром.
2. Средства защиты рук, органов зрения и дыхания. Попадающая на кожу кислота оставляет глубокие ожоги. Вдыхание токсичных паров вызывает тяжелые отравления. Помещение, в котором проводятся опыты, должно постоянно проветриваться.

Для проверки плотности электролита в АКБ автомобиля используется денсиметр, конец которого нужно погрузить в ёмкость аккумулятора.

Для определения плотности выполняют следующие действия:

1. Демонтируют аккумуляторную батарею. Элемент питания нужно освободить от защитного чехла и пробок.
2. Оценивают количество электролита. В кальциевых АКБ жидкость должна закрывать вершины пластин.
3. Разряженный аккумулятор подсоединяют к зарядному устройству. Через 6 часов приступают к измерению плотности. Если уровень электролита остался прежним, денсиметр вводят в емкости, откачивая небольшой объем раствора. При измерении показателя ареометр не должен касаться стенок колбы.
4. Определяют показания прибора. При этом учитывают температуру воздуха в помещении.
5. Измеряют плотность наполнителя в остальных емкостях батареи. Полученные значения сравнивают с нормальными.

Этот способ подходит только для оценки состояния разборных батарей. На корпусе необслуживаемого аккумулятора имеются светодиоды, меняющие цвет при снижении концентрации жидкого содержимого.

Как откорректировать плотность раствора

Нормальной считается плотность 1,25-1,27 г/см³. Если показатель при нормальной температуре воздуха не поднимается выше 1,23, его нужно увеличивать. Когда концентрация кислоты снижается только в одной банке, речь идет о коротком замыкании.

Повышение плотности свидетельствует о подаче тока высокой силы при зарядке. Для увеличения показателя используют готовый электролит или концентрированную кислоту, для снижения — дистиллированную воду.

Плотность раствора в холодный период

В зимний период плотность кислотного раствора полностью заряженной батареи составляет 1,27. При использовании элемента питания в районах с холодным климатом коррекции показателя в весеннее время не требуется.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе в зависимости от температуры и заряда.

Подготовка к восстановлению батареи

Подготовительный этап включает такие шаги:

1. Восстановление заряда АКБ. Добавление электролита при низком заряде противопоказано. Это приведет к резкому росту уровня кислоты, деформации и замыканию металлических элементов. Изделие в таком случае подлежит утилизации.
2. Измерение температуры наполнителя. Нормальным считается значение +22…+25°С. Оценивают и уровень электролита во всех емкостях.
3. Визуальный осмотр. На корпусе не должно быть дефектов, особенно рядом с токовыводами. Появлению трещин в этой области способствует неправильное снятие застывших клемм.

Повышение плотности электролита

Если показатель слишком низкий, требуется добавление готового электролита с нормальным содержанием кислоты.

Процедуру выполняют таким образом:

1. Подготавливают электролит. Содержание кислоты в таком составе должно быть не ниже 1,4 г/см³.
2. Добавляют корректирующее средство. Перед этим удаляют часть имеющегося наполнителя. Плотность раствора должна увеличиться до 1,25. Электролит доливают в каждую емкость АКБ. Объем добавляемой жидкости не должен превышать количества удаленной.
3. Встряхивают корпус. Это способствует выравниванию структуры наполнителя.
4. Заряжают аккумулятор. Зарядное устройство подключают на 30 минут, что позволяет концентрации раствора нормализоваться. Силу тока уменьшают в 2 раза и оставляют батарею еще на 2 часа. При сохранении прежней концентрации кислоты после зарядки цикл повторяют.

При полной замене электролита в аккумуляторе автомобиля используется жидкость плотностью 1.28 г/см3, а при выравнивании плотностью не менее 1.4 г/см3.

Можно ли повысить минимальную плотность

Слишком маленькой считается плотность ниже 1,18. Доливка готового электролита не дает результата. Восстанавливают батарею, используется раствор, содержащий повышенное количество кислотного компонента.

Наполнитель заменяют так:

1. Удаляют содержимое банок. При этом стараются выкачать как можно больше жидкости. После этого элемент питания кладут в таз и переворачивают. Дно каждой емкости прокалывают. Батарее придают горизонтальное положение, дожидаясь вытекания электролита.
2. Промывание банок. Через крышки заливают дистиллированную воду, которая смывает остатки электролита. Оставшиеся после удаления наполнителя отверстия заделывают кислотостойким полимерным материалом.
3. Добавление нового раствора. Если процедура выполнена правильно, концентрация становится нормальной. Батарею можно заряжать и использовать по назначению.

Замена электролита помогает ненадолго восстановить работоспособность аккумулятора. Со временем батарея теряет емкость, ее приходится утилизировать.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Иногда пользователь замечает, что после использования при низких температурах уровень кислоты упал. Нормализовать показатель можно, подавая ток низкой силы. Процесс зарядки длится не менее 72 часов. Этот метод эффективен при невозможности восстановления аккумулятора другими средствами.

После набора батареей полного заряда электролит начинает кипеть, вода испаряется. Об этом свидетельствует появление пузырьков на поверхности наполнителя.

Процесс кипения приводит к повышению концентрации кислоты. Уровень наполнителя снижается, поэтому нужно добавить готовый электролит. Завершают процедуру измерением плотности состава. При получении низких показаний цикл зарядки и доливки готового раствора повторяют.

Мне нравитсяНе нравится

Как проверить плотность электролита аккумулятора?

При эксплуатации автомобиля его владелец неизменно сталкивается с необходимостью обслуживания и замены аккумулятора. На такую батарею приходится повышенная нагрузка, поэтому со временем аккумулятор начинает хуже держать заряд, требуя соответствующей замены. На эффективность работы такого автомобильного аккумулятора напрямую оказывает влияние показатель плотности электролита. Необходимо на регулярной основе проверять показатели плотности у электролита, что и позволит гарантировать беспроблемный пуск двигателя, а сам аккумулятор прослужит максимально долго, не доставляя каких-либо хлопот. В этой статье мы расскажем вам как проверить плотность аккумулятора.

Устройство аккумулятора

Перед тем как рассказывать непосредственно о том, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, поговорим об устройстве стандартных автомобильных батарей. Такая АКБ состоит из:

Корпуса, состоящего из шести банок.

Плюсовых и минусовых свинцовых пластин, расположенных внутри каждой банки.

Плюсовой и минусовой шины, которые соединяют каждый герметичный отсек.

Последовательного соединения, что позволяет получать на выходе необходимую мощность заряда.

Своей способностью отдавать и накапливать электрический заряд аккумулятор обязан именно электрохимическим показателям электролита. Такой электролит залит в каждую из герметичных банок и имеет определенные показатели плотности. В процессе эксплуатации машины показатель плотности может изменяться, поэтому автовладельцу необходимо знать, как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях и при необходимости увеличить или уменьшить этот показатель.

Как правильно обслуживать аккумулятор

Беспроблемность эксплуатации такой АКБ автомобиля зависит от своевременности и правильности обслуживания батареи. Такие работы включают:

Визуальный осмотр.

Анализ уровня электролита.

Проверка плотности батареи.

Измерение уровня напряжения.

Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.

Такую проверку аккумулятора необходимо выполнять дважды в год — весной и осенью. Это и позволит обеспечить качественную работу батареи как летом, так и в мороз зимой. Обслуживание и правильный уход за аккумулятором не представляет особой сложности. Если плотность электролита выше нормы, необходимо доливать дистиллированную воду. Если же отмечается низкая плотность, то следует просто зарядить аккумулятор.

Принцип работы аккумулятора

Батарея в автомобиле работает циклично, то есть сначала аккумулятор накапливает заряд, после чего отдаёт его, когда требуется завести двигатель. Во время таких циклов внутри АКБ происходит химическая реакция, когда из серной кислоты выпадают различные соли, которые оседают на пластинах из свинца, а в банках из электролита выделяется вода. Со временем концентрация и плотность электролита изменяется, что приводит к неправильной работе АКБ. Периодический замер плотности, позволит избежать разряжения батареи, которая будет служить максимально надолго. Поговорим поподробнее о том, как проверить плотность аккумулятора ареометром.

Внимание. Если показатель плотности оказался ниже нормы, то доливать в аккумулятор электролит не следует. Необходимо провести подзарядку батареи, что и позволит обеспечить необходимый показатель плотности.

Как и зачем измеряют плотность электролита?

Многие автовладельцы попросту не знает для чего следует измерять плотность электролита в аккумуляторе. Как известно, электролит состоит на 35% из серной кислоты и на 65% из дистиллята. Такое соотношение позволяет с легкостью накапливать заряд, при этом не причиняется какой-либо вред свинцовым пластинам. В процессе эксплуатации показатели плотности электролита могут изменяться, что объясняется испарением дистиллированной воды и химическими реакциями при работе АКБ. В результате повышается содержание серной кислоты, что в свою очередь ухудшает заряд и может нанести вред свинцовым пластинам, вплоть до полного прихода в негодность аккумулятора.

Что плохого в высокой и низкой плотности?

Низкая плотность приводит к разряду батареи, что не позволяет использовать автомобиль. Высокая плотность, то есть повышенное содержание серной кислоты, разъедает пластины, которые быстро приходят в негодность.

Проверяем уровень электролита

Перед тем как проверить плотность аккумулятора без ареометра необходимо установить его уровень. В том случае, если сам аккумулятор выполнен из полупрозрачного пластика, то проверка уровня электролита не представляет сложности. Если же аккумулятор выполнен из непрозрачного темного пластика, то для проверки уровня электролита потребуется специальная стеклянная трубка, имеющая диаметр около 5 миллиметров. Такая трубка опускается в банку до упора, после чего ее верхнее отверстие закрывают пальцем. Трубку аккуратно достают из аккумулятора. В ней останется электролит, который сливают в колбу и проверяют уровень. Считается, что норма жидкости в колбе составит 10-15 миллиметров. В том случае, если уровень больше или меньше необходимо его выровнять, после чего измерять плотность электролита.

Как выполнять замер плотности электролита

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

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

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

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

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

Наконечник ареометра протирается.

Его опускают в колбу для измерения.

Грушей набирают электролит и заполняют им колбу.

Ожидают несколько минут, после чего проверяют показания.

Сливают электролит обратно.

Аналогичная работа проводится с каждой из банок в аккумуляторе.

Оптимальные показатели плотности электролита

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

Для юга России оптимальный показатель плотности составляет 1,25.

Для средней полосы — 1,27.

Для севера — 1,29.

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

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

Важно. Свинцовые пластины аккумулятора должны быть погружены в жидкость полностью. Исходя из этого и следует доливать дистиллят или же проводить дополнительную зарядку аккумулятора.

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

Как измерить плотность в необслуживаемых аккумуляторах?

Если проверка плотности и уровня электролита в обслуживаемых батареях не вызывает сложности, то как проверить плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе. Такие батареи имеют в верхней крышке небольшой глазок, который можно выкрутить и через появившееся отверстие проверить плотность аккумулятора автомобиля. Помните лишь о том, что в необслуживаемых аккумуляторах можно будет провести замер плотности электролита в одной банке, поэтому вы получите усредненный показатель. Выполнить точные замеры по каждой из банок у вас не получится.

В этой статье мы рассказали вам как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе. Такое обслуживание батареи автомобиля должно выполняться на регулярной основе. Поддерживая оптимальные показатели плотности и уровень электролита, вы сможете обеспечить качественный запуск двигателя автомобиля при любых температурах, а сам аккумулятор прослужит вам максимально долго. Если у вас появились какие-либо сложности с выполнением данной работы, то в сети интернет вы можете найти многочисленные тематические видео, где наглядно показывается как проверить плотность электролита в аккумуляторе ареометром.

Все способы как проверить плотность электролита в аккумуляторе

Автор Акум Эксперт На чтение 7 мин. Просмотров 4.1k. Опубликовано 17.06.2020

Аккумуляторная батарея постоянно работает в режиме разряда-заряда. Чтобы продлить время её эксплуатации, следует поддерживать её заряд на максимальном уровне. А для этого время от времени необходимо проверять уровень заряда АКБ. Сделать это можно разными способами, но самый надёжный — измерить плотность электролита. Поэтому многие водители задаются вопросом, как проверить плотность аккумулятора.

Ареометр в работе

Что такое плотность и на что она влияет

Обязательным элементом свинцово-кислотной батареи является электролит. Это серная кислота, разбавленная дистиллированной водой. Плотность воды составляет 1 грамм на миллилитр (г/мл). У серной кислоты она выше, чем у воды, и составляет 1,84 г/мл. Концентрированная кислота способна растворить многие металлы, в том числе и свинец, поэтому её следует разбавлять водой. Разбавленная водой кислота называется электролитом. Разбавляют её до пропорции, при которой она неспособна растворить свинец, но позволяет протекать химическому процессу, называемому электролитической диссоциацией (разновидность электролиза).

Чем выше плотность, тем сильнее электролиз, но тем быстрее идёт разрушение свинца. Наиболее оптимальная плотность для аккумуляторов 1,27 г/мл для районов умеренного климата со средней температурой от -20 до +30°С.  Такую плотность имеет полностью (100 %) заряженный новый аккумулятор. Для северных регионов это значение составляет 1,29 г/мл, для южного жаркого климата — 1,25 г/мл.

Таблица с рекомендуемыми значениями плотности электролита для полностью заряженной батареи

В продажу поступает серная кислота уже в виде электролита плотностью 1,3 г/мл. С учётом условий эксплуатации аккумулятора её доводят до нужных параметров.

Как уже отмечалось выше, чем больше плотность электролита, тем сильнее электролиз и тем выше потенциал на выводах батареи. Новая АКБ имеет плотность 1,27 г/мл и напряжение на клеммах 12,8 В. За время эксплуатации батареи при регулярном недозаряде на её свинцовых пластинах образуется нерастворимый сульфат свинца, соединение серной кислоты со свинцом. Называется это сульфатацией пластин. При заряде батареи уже не вся кислота высвобождается, и плотность электролита снижается. А следовательно, снижается и интенсивность электролиза. Напряжение на клеммах будет уже меньше 12,8 В. А попытка зарядить батарею до начального значения напряжения лишь приводит к кипению электролита — активному выделению пузырьков водорода и кислорода. Это процесс разложения воды. Потеря воды приводит к повышению плотности.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Слишком высокая или низкая плотность одинаково недопустимы и значительно снижают срок эксплуатации АКБ.

В условиях эксплуатации автомобиля с частыми пусками двигателя и коротким пробегом происходит ускоренная сульфатация пластин и снижение плотности электролита. При эксплуатации машин в дальних рейсах с длительной работой двигателя происходит перезаряд батареи и разложение воды на газы, а плотность электролита повышается. Напряжение на клеммах уже не отражает степень заряженности батареи. И чтобы точно узнать состояние аккумулятора, нужно произвести измерение плотности электролита. Для этого используют ареометр.

Наиболее популярный тип ареометра

Ареометр — прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, принцип работы которого основан на Законе Архимеда.

Как пользоваться ареометром — подробная инструкция

Ареометр представляет собой стеклянную колбу (пипетку) с помещённым внутрь измерительным грузом-поплавком (ареометром), на котором нанесены деления с указанием величин от 1,1 в верхней точке поплавка до 1,3 и даже 1,32 г/мл внизу шкалы. Нижняя часть колбы имеет тонкую трубку, которую легко можно опустить через отверстие аккумулятора в его банку для забора электролита. На верхнюю часть колбы надевается резиновая груша, которая применяется для всасывания раствора в колбу.

Устройство ареометра

У некоторых ареометров несколько поплавков разного веса, которые всплывают при заполнении колбы. Плотность будет соответствовать поплавку, всплывшему частично или не всплывшему первому после всплывших. Встречаются дешёвые пластиковые изделия иной формы, но принцип их действия такой же.

Другие разновидности ареометра

Измерение ареометром производят при температуре электролита +20 … +30°C. Если температура иная, то необходимо применять корректировочные поправки к показанию ареометра.

Поправки к показаниям ареометра при измерении электролита разной температуры

Пользование ареометром настолько простое, что даже можно проверить плотность электролита в домашних условиях. Чтобы проверить плотность аккумулятора, необходимо выполнить следующие действия:

1. Подготовить ареометр, собрать прибор, если он находится в разобранном виде в футляре.
2. Подготовить аккумулятор, выкрутить пробки из отверстий в крышках банок, либо снять общую планку с пробками на ней.
3. Подготовить стеклянную банку или пластиковый сосуд с дистиллированной водой для промывки и продувки ареометра между замерами.
4. Опустить носик прибора в банку аккумулятора до касания с пластинами сепаратора.
5. Сжать грушу для выдавливания воздуха из колбы.
6. Освободить грушу для принятия начальной формы и забора электролита из банки батареи в колбу.
7. Наполнить колбу жидкостью так, чтобы поплавок всплыл.
8. Отметить визуально уровень шкалы поплавка на границе поверхности электролита в колбе. Указанное на шкале значение соответствует плотности электролита.
9. Выдавить жидкость обратно в банку батареи.
10. Ареометр опустить в сосуд с дистиллированной водой и пару раз промыть остатки электролита в колбе путём нажатия и отпускания груши.

Визуальная фиксация отметки на шкале ареометра

Следует добавить, что при помощи ареометра можно корректировать плотность электролита, добавляя дистиллированную воду или электролит плотностью 1,3 г/мл. по необходимости в банки и произведя измерения. Только для выравнивания плотности в банке требуется время после каждой добавки, а такую корректировку проводят на полностью заряженном аккумуляторе с температурой электролита около +25 °C.

Можно ли измерить без ареометра

Измерить плотность без ареометра не получится. Но можно изготовить ареометр самому, самым важным элементом которого является измерительный поплавок-грузик. Изготовить можно из полой пластиковой трубки, например соломинки для напитков, в которую помещается груз. Точность измерения будет зависеть от точности нанесения шкалы на грузик и известной плотности измеряемых эталонов жидкости. Сначала поплавок помещается в дистиллированную воду и отмечается линия окружности поверхности воды на поплавке. Эта линия соответствует 1,0 г/мл. Затем поплавок помещается в электролит, купленный в магазине с удельным весом, например, 1,3 г/мл. Линия поверхности электролита на поплавке будет соответствовать плотности 1,3 г/мл. Расстояние между двумя полученными значениями измеряется в мм и делится на разницу значений — 30. Теперь на поплавок можно нанести шкалу с любым шагом, но лучше для значений 1,27; 1,25; 1,23; 1,2; 1,15; 1,1.

Отбор электролита можно произвести обычной резиновой грушей в стеклянный стакан, куда помещается изготовленный поплавок-грузик.

Самодельный ареометр из пластиковой трубки для соков

Можно ли проверить плотность в необслуживаемом аккумуляторе

У необслуживаемых аккумуляторов нет откручиваемых пробок на банках. Однако при изготовлении батареи отверстия присутствуют. После заполнения электролитом эти отверстия закрываются одноразовыми пробками, иногда расположенными на общей планке, и запаиваются или заклеиваются. При необходимости можно аккуратно эти пробки снять, и аккумулятор превратится в обслуживаемую батарею. В некоторых случаях отверстия в месте расположения пробок выполняют при помощи сверла, что также позволяет произвести забор электролита и его корректировку.

Сверлятся отверстия 12 мм под резиновые пробки для аптечных пузырьков

Важно в ходе таких действий заранее понимать, как после окончания обслуживания эти отверстия вновь надёжно закрыть. Это можно сделать с применением того же пластика, из которого изготовлен корпус батареи, или подобного. Пластик легко клеится, плавится и спаивается.

Если вскрыть необслуживаемую батарею удалось, то проверить плотность электролита в аккумуляторе можно так же, как описывалось выше.

Аккумулятор превратился в обслуживаемый

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе?

Машинный аккумулятор в чем-то сродни химической фабрике, где кипит химическая реакция, в результате которой вырабатывается и накапливается электричество, столь необходимое для нормального запуска и работы автомобиля. Одним из реагентов участвующим в химической реакции внутри аккумулятора является электролит и по его состоянию (плотности), судят о состоянии самой АКБ.

Если она ниже номинальной, вам необходимо срочно задуматься о том, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. И, действительно, как? Рассмотрим процесс поэтапно.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе, поэтапная инструкция.

Сперва производятся необходимые измерения плотности специальным прибором – ареометром. Нормируемая плотность электролита должна составлять 1,26 – 1,29 килограмм на литр.

Еще необходимо обратить внимание на распределение величины плотности в различных банках аккумуляторной батареи. Плотность не должна отличается более чем на 0,01. Если у вас другие значения, то это может говорить о том, что существуют уже необратимые процессы внутри аккумулятора, поэтому даже если вы добьетесь повышения плотности, то со в скором времени она, скорее всего, все равно вновь опуститься. Следовательно, АКБ в данном случае лучше просто заменить на новую.

В остальных же случаях будем предпринимать действия по повышению плотности электролита.

Итак, первым делом пробуем зарядить аккумулятор (как зарядить аккумулятор автомобиля). При зарядке происходит обратная химическая реакция, соответственно, плотность электролита должна увеличиться.

Если повысить плотность электролита его зарядкой не представилось возможным, то при показаниях ареометра, которые составляют не ниже 1,18 килограмм на литр, можно произвести частичную замену самого электролита (замена электролита в аккумуляторе). Для этого следует приобрести уже готовый электролит либо приготовить его самому из аккумуляторной кислоты и дистиллированной воды. Здесь стоит учесть, что плотность добавляемого раствора должна быть выше, чем плотность электролита в самом аккумуляторе. Это необходимо для того, чтобы смесь (низкоплотного и высокоплотного электролита) перемешавшись, дала необходимую величину. Кстати, для лучшего перемешивания аккумулятор можно слегка раскачивать.

Если плотность электролита меньше чем, 1,18 килограмм на литр, то единственным вариантом, который может спасти вашу АКБ является добавление непосредственно внутрь нее неразбавленной аккумуляторной кислоты. Производить данную манипуляцию стоит с особой осторожностью, в несколько этапов. При каждом этапе необходим контроль плотности электролита.

Наиболее радикальным способом по повышению плотности электролита в аккумуляторе является полная его замена.  Для этого необходимо предварительно удалить старый электролит. Крайне не рекомендуется полностью переворачивать аккумулятор для слива последнего, по причине того, что осадок на дне банок может попасть между пластинами и спровоцировать тем самым их замыкание. Наиболее вероятен такой исход у давно эксплуатируемых батарей, где изолирующие пластины конверты могли быть повреждены агрессивной средой и временем.

В качестве варианта для осуществления подобной процедуры может стать проделывание небольших отверстий внизу банок. В последующем, после слива старого электролита и промывки аккумулятора дистиллированной водой, эти отверстия необходимо будет заклеить стойким к агрессивной кислотной среде герметиком. Только после его схватывания в батарею заправляется свежий электролит необходимой плотности.

Надеюсь, способы, представленные выше по процессу, как поднять плотность электролита в аккумуляторе, дали ожидаемы результат и необходимость в замене АКБ у вас отпала.

Как измерить плотность электролита в аккумуляторе — видео

Рекомендую прочитать:

как проверить и повысить плотность электролита

Владельцам автомобилей знакома ситуация, когда нужно срочно спешить на работу. После того, как отключили сигнализацию и удобно расположились в кресле, начинаете поворачивать ключ зажигания. Вместо победного рева, сигнализирующего, что колесница готова отвезти в пункт назначения, слышите неуверенные хрипы. В чем причина?

Возможна это проблема глубже накопителя, а именно в химической среде, в которой при прохождении тока элементы распадаются на составные вещества, как следствие получается энергия! Как проверить уровень электролита в аккумуляторе и зачем это делать, рассказываем.

Какая густота должна быть в энергосберегателе

Чтобы выяснить необходимое, нужно знать два фактора:

1. Климатическая зона.
2. Эксплуатационные требования.

Где зимы долгие и суровые, чтобы не дать замёрзнуть батарейке, плотность в аккумуляторе должна соответствовать таким цифрам 1,29 г/см3, при температуре на улице ниже -50 градусов.

В широтах с умеренным климатом норма для раствора в 1,25г/см3. Где зимы холодные, но все же щадящие — температура до -30 градусов, необходимо повысить плотность в аккумуляторе на 0,01г/см3, а в жарких тропических зонах понизить на то же значение. Но следует учитывать факт, чем меньше густота в зарядке 100%, тем дольше жизнь батарейки.

Помните, что сера, при недостаточной плотности, может замерзнуть зимой, а летом закипеть.

Дополнительные рекомендации

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
— 45	— 0,04
— 30	— 0,03
— 15	— 0,02
0	0
+ 15	0
+ 30	+ 0,01
+ 45	+ 0,02
+ 60	+ 0,03

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.

Принцип действия накопителя

Прежде чем понять, как плотность электролита в акб взаимодействует и дает энергию, разберемся с самой гальванической системой. Советские ученые утверждают, что за период от полного цикла заряда и разряда проистекает около 60 реакций. Но главная из них, когда сульфат-ионы в католите превращаются в сульфат свинца, из-за того, что оксид свинца и свинец на аноде отнимают часть ионов из серной кислоты.

Как итог образуется вода, а сульфат ионы уходят в щелочные растворы. Во время понижения заряда — концентрация щелочи падает, при показателях энергии в 0% между свинцовых пластинок остается дистиллированная вода, а при показателях в 100% Н2О становится больше.

Из-за чего густота падает? Сульфат свинца не всегда истощается от разрядки. Если посмотреть на внешнюю составляющую батареи при минусовой температуре можно заметить белые пятна сульфата свинца. Со временем они превращаются в крошки и осыпаются, не принимая дальнейшего участия в работе!

Из-за чего густота повышается? Щелочной раствор содержит в себе не только серу, но и воду. Во момент зарядки протекает еще один малозаметный процесс — электролиз влаги. Поэтому необходимо дождаться кипения АКБ, католита станет меньше, а его концентрация станет больше.

Для чего необходимо проверять плотность электролитической жидкости

Любой электролит представляет собой не что иное, как химическую смесь, состоящую из дистиллированной воды и серной кислоты в определенной пропорции: вода 65%, 35% — кислота. Именно такое процентное соотношение и позволяет электролиту осуществлять накопление электрического заряда без нанесения урона чувствительным свинцовым пластинам АКБ.

В процессе постоянной эксплуатации батареи происходят постоянные изменения плотности электролита, что определенным образом может сказаться на ее рабочих функциях. Само понятие плотности, кстати, означает не что иное, как процентное соотношение серной кислоты к дистилляту.

Это интересно: Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Если уровень серной кислоты внутри аккумулятора становится слишком высоким, это может печально закончиться для его пластин. Бывают ситуации, когда кислота попросту разъедает свинец, и пластины разрушаются.

Если же кислоты слишком мало, это означает, что АКБ разряжена или близка к тому, чтобы разрядиться полностью. Аккумулятор не может работать в режиме той емкости, которая указана в его технических характеристиках. Например, энергии может просто не хватить в условиях холодного запуска двигателя внутреннего сгорания.

Также, если водитель долго пытается ездить на разряженном аккумуляторе, процесс оседания сульфатов на пластинах неизбежен. На них образуется плотный белый налет, убрать который порой бывает весьма проблематично. При критичном уровне сульфатов произойдет либо разрушение пластин, либо короткое замыкание. Потребуется десульфатация аккумулятора.

Нормальный уровень щелочного раствора

Первой причинной неисправности АКМ может быть густота серы, в зависимости от уровня заряда батареи, климатических условий, она будет соответствовать разным данным. Обычные рабочие параметры равны от 1,24 до 1,30/см3. Как определить густоту католита?

В этом поможет измерительный датчик — ареометр. При высоких градусных показателях климата концентрация падает, измерять лучше спустя 10 часов после работы автомобиля. Если не ухаживать за батарейкой может появиться сульфатация она является причиной преждевременного старения АКБ.

Техника безопасности во время работы с электролитом

При взаимодействии с этой опасной кислотой не следует пренебрегать правилами безопасности!

1. Спецодежда обезопасит тело от ожогов. Важно использовать те вещи, которые не жалко. При контакте с тканью — сера разрушает материю. Но лучше пусть это будет ткань, чем кожа. Не следует пренебрегать специальными очками и маской для лица. Вещество выделяет ядовитые пары, они могут быть источниками таких заболеваний, как язвы и вызывать желудочно-кишечные кровотечения. Проводите операции с щелочным раствором на улице или в хорошо проветриваемых помещениях!
2. Помните, что это взрывоопасное вещество! Недопустимо работать рядом огнем!
3. При заряде батареи правильно подключите к источнику питания. Не путайте полярность!
4. Отверстия для залива оставляйте открытыми, так вы исключаете возможность само воспаления аппарата!

Как узнать плотность электролита?

Для контроля плотности электролита используется простой прибор – ареометр. Это-прозрачная трубка с грушей для отбора электролита, в которой плавает грузик-указатель заранее заданной плотности. Напротив этого грузика проградуирована шкала – соответственно, в зависимости от соотношения плотностей грузика и проверяемого электролита он будет указывать на разные деления шкалы, что нам и нужно. Примерно так же, но гораздо более грубо работают встроенные «глазки» — всплывающий в плотном электролите зеленый шарик становится виден в световоде индикатора, если же он тонет (плотность упала) – в глазке чернота.

Устройство ареометра

Поскольку плотность электролита ощутимо зависит от его температуры, лучше всего измерять ее на теплом аккумуляторе. Если же такой возможности нет, принимаются следующие поправки:

Температура	Поправка к плотности
-55…-41	-0,05
-40…-26	-0,04
-25…-11	-0,03
-10…4	-0,02
5…19	-0,01
20…30	0
31…45	+0,01

К измерению плотности приступают, когда батарея полностью заряжена. Носик ареометра опускается в банку, затем грушей в него забирается электролит. По указателю определяется текущая плотность. Если уровень в пределах нормы, то и плотность должна соответствовать нормальной.

Утилизация

После завершения эксплуатационного срока количество вредных паров, источаемых из уже не герметичного корпуса увеличивается. Чтобы не загрязнять окружающую среду и не нарушать федеральные законы, не стоит выбрасывать отработанный АКМ в мусорный бак.

На общей свалке такая вещь будет постепенно наносить вред окружающей среде. В состав автомобильной батарейки входят такие токсичные элементы как: пластик, тяжелые металлы, сера. Пластик разлагается больше 100 лет, а кислота просачивается в почву и делает ее безвозвратно непригодной для жизни растений!

Комбинация тяжелых металлов и химических элементов создают фильтрат — жидкость, обладающая едким, неприятным ароматом, которая просачивается в грунтовые воды, это отправляет питьевую воду не только людей, но и животных и растений. Как следствие — овощи содержат огромное количество нитратов и вредных микроэлементов.

Чтобы избежать загрязнения планеты и предотвратить умирание местной флоры и фауны, необходимо сдать АКБ в пункт приема переработки отработанных энергосберегателей! Отработанные католиты ни в коем случае не стоит сливать в канализацию. Его можно тоже сдать в пункт вторичной переработки и самостоятельно с помощью тазика и соды нейтрализуйте вредные для природы элементы!

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.

Чем и как проверяют густоту католита

Как проверить плотность аккумулятора? Установите его на горизонтальную плоскость, чтобы избежать шатания. Проведите чистку прибора, для этого нужно аккуратно избавить крышку от производственной пыли и грязи. Используя ненужную ткань и мокнув ее в раствор соды, предотвратите возможный отход вещества от пробки!

Теперь можно узнать плотность. Легче сделать это на приборах с прозрачными сторонами. По их состоянию будет понятно, находится ли вещество в нужном состоянии. Если стенки прибора матовые, возьмите прозрачную трубку, окуните в отверстие пока не достигнете упора, верхнюю пустую часть трубки прикройте пальцем. Когда ее извлечете, обратите внимание на сколько проводник тока выше свинцовых пластинок.

Нормальная высота не меньше 10мм, но не больше 15мм. Если в одном из отсеков химического вещества меньше нормального из-за электролиза, долейте немного дистиллированной жидкости.Перед замерами зарядите коробку на максимум до состояния кипения, на современных зарядках подача прекращается автоматически. Так вы избежите неверных искаженных результатов.

С помощью ареометра — измерительного устройства, которое выглядит как колба с грушевидной емкостью для забора жидкости, зачерпните электролит. В зависимости от данных, грузик с делениями либо поднимается, либо опустится, это коррелируется от полученных результатов.

Как пользоваться ареометром

1. Соберите конструкцию, если только что купили измерительное устройство. Сделать это довольно просто — поплавок погрузите в пипетку, на один конец наденьте грушу, на другой пробку с измерительной иглой.
2. Грушу нужно сжать и окунуть пипетку в щелочную среду. Постепенно ослабляйте сжимание груши и достигнув наполнения сосуда до такого состояния, когда маячок будет спокойно плавать по вертикали.
3. Правильные результаты можно получить только при соприкосновении с жидкостью.
4. После завершения процесса тщательно промойте весь прибор. Так он прослужит дольше и не будет искажать результаты замеров.

Другой способ

Еще один способ, более быстрый, как проверить плотность аккумулятора, при помощи оптического рефрактометра. Он не только удобнее, но и способен измерить предел замерзания жидкостей. Чтобы получить замер, капните на нужное место и прижмите каплю прозрачным стеклом. Затем с помощью рефрактометра посмотрите на свет и получите данные о плотности. Некоторые считают, что такой способ точнее, чем замеры с помощью ареометра.

Как проверить батарею автомобиля мультиметром

Как проверить плотность аккумулятора альтернативным аппаратом? Узнать данные поможет мультиметр — универсальное устройство для измерительных операций. С его помощью можно избежать удара тока, забивая гвоздь в стене, он укажет наличие вольтажа в заданном участке поможет узнать значение сопротивление температуры, и еще одна особенность при отсутствии других приборов поможет измерить плотность электролита в накопителе, но не даст такие точные данные как профильные датчики. Как пользоваться?

1. Соберите измеритель. К корпусу подсоедините провода. Тестирующий прибор переведите в режим вольтметра.
2. Переключатель поверните на 20В. Как результат тестер будет демонстрировать значения ниже этих цифр.
3. Соедините кабеля с выходами батареи. Черный к отрицательной клемме, красный к положительной.
4. При полностью заряженном накопителе рабочие значения будут 12,7В, если цифры меньше значит источник заряжен не полностью и состояние концентрата не соответствует норме.

Измерение уровня католита самодельным прибором

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях — соорудите самодельный прибор для замеров. Для создания такого тестера повторите конструкцию ареометра.

• Нужен поплавок, он послужит основой поделки.
• Резервуаром может служить пробирка или любая альтернатива.
• В емкость насыпьте сыпучий материал, подойдет даже пшено!
• Затем отметьте числовые границы. Опустите емкость в жидкость, в месте, где вода будет соответствовать уровню поставьте отметку 1 это будет означать что жидкость имеет концентрацию в 1г/см3.

ПРОВЕРИТЬ АККУМУЛЯТОР АВТОМОБИЛЯ?

Комплексная проверка аккумулятора

Далее будет рассмотрено:

• Как проверить состояние аккумулятора автомобиля
• Как проверить заряд аккумулятора автомобиля мультиметром
• Как проверить емкость автомобильного аккумулятора ареометром
• Если у вас нет ареометра, то как проверить емкость аккумулятора мультиметром, смотрите по таблице уровня заряда SoC
• Почему замерзает аккумулятор зимой?

Проверка аккумулятора

Похожиестатьи

Как получить 42500 тенге, все способы

ЕСП в Казахстане: ответы на часто задаваемые вопросы?

Загрузить еще

Проверка АКБ начинается с осмотра очевидных проблем, таких как уровень электролита; коррозия или обрыв кабеля; коррозия клемм и зажимов-контактов; обрыв ремня генератора; заледенение электролита; ослабление зажимов-контактов; грязная и мокрая крышка АКБ; протечки и трещины в корпусе АКБ, вздутие АКБ; повреждение проводов, клемм, зажимов

Если уровень ниже верхней части пластин нужно долить дистиллированной воды перезарядить аккумулятор, дать остыть до комнатной температуры и снова долить воды. Пластины должны быть покрыты электролитом для предотвращения сульфатации и внутреннего взрыва пластин. Какой должен быть уровень электролита смотрите обслуживание АКБ

Если электролит вытек из аккумулятора смотрите как долить электролит и отрегулировать плотность в ячейке.

Индикатор заряда аккумулятора

В современных стартерных аккумуляторах вмонтирован индикатор заряда аккумулятора. Он показывает уровень электролита, уровень заряда. Индикатор находится в одной ячейки и показания в других ячейках могут отличаться, показывает заряд в норме аккумулятора даже при падении уровня SoC ниже 25%. Индикатор показывает уровень электролита и полный разряд.

Индикатор аккумулятора

Работа индикатора аккумулятора основана на том же принципе, что и работа ареометра. Внутри индикатора есть погружная камера в электролит, внутри нее плавают два шарика красного и зеленного цветов. Красный шарик не тонет в жидкости, а зелёный шарик имеет массу 1 г.

• При наличии заряда и достаточного уровня красный шарик плавает на поверхности электролита в камере и упирается в конусную линзу, а зелёный шарик при плотности электролита большей 1,1 г/куб.см не тонет и находится в фокусе увеличивающей линзы.
• При плотности электролита ниже 1,1 г/куб.см (означает что аккумулятор полностью разряжен) зелёный шарик опускается на дно.
• При испарении электролита ниже уровня камеры заполнения где находятся шарики, красный шарик попадает в фокус увеличивающей линзы.

Как проверить напряжение аккумулятора

Как проверить заряд аккумулятора мультиметром?

Проверка АКБ мултиметром поможет вам определить напряжение, уровень заряда и даже плотность. Аккумулятор не должен заряжаться или разряжаться в течении 4 часов, в противном случае удалите поверхностный заряд. Включите мульти метр в режим измерения постоянного напряжения (DVC), диапазон установите (в поле DVC на значение 20) выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе – 20 вольт. Далее подключите черный (COM) щуп мульти метра на минус аккумулятора, а красный (плюсовой) на плюс АКБ и посмотрите показания на дисплее мульти метра. Показания на дисплее со знаком минус говорят, что вы подключили полярность проводов мульти метра наоборот.

Для определения уровня заряда сравните показания на дисплее с Таблицей уровня заряда SoC. Не допускайте падение уровня заряда ниже 50%, это значительно сокращает срок службы аккумулятора.

В необслуживаемом сульфатированном аккумуляторе напряжение показывает выше чем на самом деле, поэтому следует провести тестирование нагрузочной вилкой для определения фактической производительности и емкости.

Поверхностный заряд

Поверхностный заряд появляется в следствие неравномерного распределения серной кислоты и воды вдоль поверхности свинцовых пластин. В результате заряда и разряда АКБ электролит проникает глубоко внутрь активного вещества, в следствии чего невозможно определить точную работоспособность аккумулятора. Напряжение будет больше реального.

• Рекомендуемый метод: Для предотвращения стратификации (расслоения) электролита можно слегка встряхнуть АКБ для промешивания электролита и оставить АКБ на 5 часов для стабилизации при комнатной температуре, только после этого замерить напряжение
• Включить дальний свет на 5 минут и после 10 минут проверить напряжение

Уровень заряда (SoC). Как проверить емкость аккумулятора автомобиля?

Уровень заряда (SoC) определяет количество заряда (оставшуюся емкость) в процентном соотношении от полного заряда, проверить заряжен ли аккумулятор автомобиля. Примерно проверить емкость аккумулятора мультиметром (смотрите показания в таблице). Глубина разряда (DoD) является инверсией уровня заряда (SoC) как показано ниже.

Чтобы узнать Уровень заряда (SoC):

• Измерьте температуру электролита
• Если аккумулятор в течении последних 4 часов не заряжался или разряжался, то можно использовать температуру воздуха
• Нужно измерить с помощью ареометра плотность электролита в каждой ячейке аккумулятора, или напряжение АКБ с помощью вольтметра или мульти метра. Для определения берется самый низкий показатель
• Если производитель не указал Уровень заряда (SoC), тогда смотрите ниже в таблице для типа своего АКБ. Если вы не знаете тип аккумулятора смотрите

Таблица уровня заряда SoC (разомкнутой цепи)

	Мало обслуживаемый Гибридный (Sb/Ca) или Стандартный (Sb/Sb) аккумуляторы
	Плотность электролита, г/куб.см					Напряжение, вольт
Темпер-атура градусов	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC
48,9	1,249	1,209	1,174	1,139	1,104	12,663	12,463	12,253	12,073	11,903
43,3	1,253	1,213	1,178	1,143	1,108	12,661	12,461	12,251	12,071	11,901
37,8	1,257	1,217	1,182	1,147	1,112	12,658	12,458	12,248	12,068	11,898
32,2	1,261	1,221	1,186	1,151	1,116	12,655	12,455	12,245	12,065	11,895
26,7	1,265	1,225	1,190	1,155	1,120	12,650	12,450	12,240	12,060	11,890
21,1	1,269	1,229	1,194	1,159	1,124	12,643	12,443	12,233	12,053	11,883
15,6	1,273	1,233	1,198	1,163	1,128	12,634	12,434	12,224	12,044	11,874
10,0	1,277	1,237	1,202	1,167	1,132	12,622	12,422	12,212	12,032	11,862
4,4	1,281	1,241	1,206	1,171	1,136	12,606	12,406	12,196	12,016	11,846
-1,1	1,285	1,245	1,210	1,175	1,140	12,588	12,388	12,178	11,998	11,828
-6,7	1,289	1,249	1,214	1,179	1,144	12,566	12,366	12,156	11,976	11,806
-12,2	1,293	1,253	1,218	1,183	1,148	12,542	12,342	12,132	11,952	11,782
-17,8	1,297	1,257	1,222	1,187	1,152	12,516	12,316	12,106	11,926	11,756
	Мало обслуживаемый Кальциевый (Ca/Ca) аккумулятор					Необслуживаемый Кальциевый (Ca/Ca) илиAGM/Гелевый VRLA (Ca/Ca) аккумуляторы
	Плотность электролита, г/куб. см					Напряжение, вольт
Темпер-атура градусов	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC
48,9	1,264	1,224	1,189	1,154	1,119	12,813	12,613	12,313	12,013	11,813
43,3	1,268	1,228	1,193	1,158	1,123	12,811	12,611	12,311	12,011	11,811
37,8	1,272	1,232	1,197	1,162	1,127	12,808	12,608	12,308	12,008	11,808
32,2	1,276	1,236	1,201	1,166	1,131	12,805	12,605	12,305	12,005	11,805
26,7	1,280	1,240	1,205	1,170	1,135	12,800	12,600	12,300	12,000	11,800
21,1	1,284	1,244	1,209	1,174	1,139	12,793	12,593	12,293	11,993	11,793
15,6	1,288	1,248	1,213	1,178	1,143	12,784	12,584	12,284	11,984	11,784
10,0	1,292	1,252	1,217	1,182	1,147	12,772	12,572	12,272	11,972	11,772
4,4	1,296	1,256	1,221	1,186	1,151	12,756	12,556	12,256	11,956	11,756
-1,1	1,300	1,260	1,225	1,190	1,155	12,738	12,538	12,238	11,938	11,738
-6,7	1,304	1,264	1,229	1,194	1,159	12,716	12,516	12,216	11,916	11,716
-12,2	1,308	1,268	1,233	1,198	1,163	12,692	12,492	12,192	11,892	11,692
-17,8	1,312	1,272	1,237	1,202	1,167	12,666	12,466	12,166	11,866	11,666

Измерение плотности АКБ ареометром дает более точный результат уровня заряда SoC, чем измерение напряжения. Комбинируя оба метода можно:

• проверить реальную емкость аккумулятора
• определить сульфатацию аккумулятора, из-за которой аккумулятор будет быстро разряжаться, плохо заряжаться, не сможет держать заряд.

Как проверить плотность аккумулятора?

Ареометр

Ареометр не дорогой прибор и прост в использовании. Далее мы разберем, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе

Смотрите выше Таблицу уровня заряда SoC

Схема использования ареометра

Использование ареометра:

• Температура электролита не должна превышать предельную 48,9 (Смотрите выше Таблицу уровня заряда SoC), если больше остудите
• Аккумулятор не должен заряжаться или разряжаться в течении 4 часов, в противном случае смотрите 3 Удаление поверхностного заряда, проводите измерения отсоединённого аккумулятора.
• Удерживая пустой ареометр вертикально, сожмите резиновую грушу, вставьте наконечник в электролит в ячейке, и отпустите грушу. Начните со стороны положительной (+) клеммы.
• Убедитесь в том, что на поплавках нет пузырьков, в противном случае впускайте и выпускайте электролит сжимая грушу, до полного их вытеснения
• Запишите значение, ареометр должен стоять вертикально, а взгляд должен быть перпендикулярен ареометру. Плотность электролита должна быть между 1.100 и 1.300
• При записи показаний указывайте номер ячейки
• Выдавите электролит обратно в ячейку
• Протестируйте все 6 ячеек несколько раз для точного определения плотности
• Замерьте температуру электролита с помощью стеклянного термометра и запишите
• Плотность ячеек не должна разнится на 0,03 г/куб.см, между самой низкой плотностью ячейки и самой высокой плотностью ячейки. При полном заряде не должна отличаться плотность ячеек на 0,01 г/куб.см указанного производителем (см. плотность и температуру на аккумуляторе). В противном случае читайте параграф 9.14, как долить электролит и отрегулировать плотность в ячейке
• Чтобы определить SoC найдите значение температуры и плотности (Смотрите выше Таблицу уровня заряда SoC). За значение плотности используйте наименьшую плотность ячейки
• После тестирования сполосните ареометр водой

Почему в аккумуляторе замерз электролит? При понижении заряда уровень сопротивления замерзанию снижается. Ниже приведена таблица

Температура замерзания электролита

при разнице SoC (уровня заряда) и DoD (уровня разряда)

SoC процентов	DoD процентов	Температура Заледенения градус
100%	0	-67
75%	25	-37
50%	50%	-23
25%	75%	-15
0	100%	-6,7

Тестирование под нагрузкой

Тестирование под нагрузкой имитирует резкое потребление тока в амперах, похожее на запуск двигателя при старте. Для проведения тестирования вам понадобится нагрузочная вилка. Ее цена довольно высока и поэтому рекомендуется проведение этого теста поручить автоэлектрику. Тестирование стоит не дорого, а в некоторых сервис центрах его проводят бесплатно.

Таблица теста нагрузочной вилкой

Температура Электролита градус	Минимальное напряжение под нагрузкой вольт
37.8°	9.9
32.2°	9.8
26.7°	9.7
21.1°	9.6
15.6°	9.5
10.0°	9.4
4.4°	9.3
-1.1°	9.1
-6.7°	8.9
-12.2°	8.7
-17.8°	8.5

Виды энергосберегателей

Малосурьмянистые

Это обычный свинцовый представитель автомобильных энергосберегателей. Состоит из свинца, а в пластины добавлен химический элемент — сурьма. Их легко заряжать и у них есть склонность к саморазряду и стремительному выкипанию воды.

Кальциевые

Электропроводящие элементы легированы кальцием, благодаря такому усовершенствованию не требуют постоянного контроля за уровнем электролита. Тряска в машине не повредит энергосберегатель из-за повышенной виброоустойчивости. Его сложно повредить перезарядкой могут выдерживать напряжение до 14,8В.

Из недостатков — слабы в отношении длительных разрядок, если энергия упадет до значения ниже 10,8В необратимо потеряет 50% от своей изначальной емкости. Такой энергосберегатель подойдет для людей, которые часто ездят на дальние расстояния.

Гибридные

Сочетает преимущества малосурьмянистых и кальцевых источников энергии. Выносливые к сильным разрядам и не фатально портятся от вскипания.

Проверка плотности тосола при покупке

При покупке плотность тосола определяют для того, дабы выявить подделку, самой примитивный из которых является вода, покрашенная в синий цвет. Продавец может предложить проверить охлаждающую жидкость при помощи особого ареометра: добротный тосол имеет плотность 1,073-1,079 г/см3. Впрочем такая проверка может ничего не дать. В подделке могут содержаться триэтиленгликоль, диэтиленгликоль либо пропиленгликоль, которые гораздо дешевле этиленгликоля, впрочем при этих составляющих плотность будет соответствовать норме. Вестимы случаи, когда для достижения нужных показателей в воду добавляли поваренную соль.Дабы не нарваться на подделку, необходимо приобретать тосол только в огромных магазинах.Качество тосола при покупке отменнее проверять при помощи лакмусовой бумажки, сходственный способ является самым подлинным. Опустите бумажку в тосол и сравните итог со шкалой, дабы определить рН раствора. Если бумажка стала розовой (рН=1-5), раствор содержит много кислоты и является подделкой, если бумажка купила синий цвет (рН=10-13), в растворе много щелочи, что говорит о подделке либо о некачественном тосоле. Зеленый цвет бумажки (рН=7-9) свидетельствует о том, что тосол может быть добротным.

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

Вам понадобится

• – ареометр,
• – электролит,
• – зарядное устройство

Инструкция

1. В сходственных случаях, раньше каждого, проверьте, довольно ли заряжен ваш аккумулятор.Если он длинно стоял на хранении, снятый с автомобиля, абсолютно допустимо АКБ утратила свой заряд. Это явление именуется саморазрядом. Потеря заряда АКБ может быть и на эксплуатируемом автомобиле при определенном режиме движения.С понижением заряда батареи падает и плотность электролита. Эти два показателя узко взаимосвязаны. Поставьте аккумулятор на зарядку, и вы повысите плотность . Не позабудьте открыть пробки. Учтите, чем меньшим током вы будете заряжать вашу батарею, тем полнее и глубже вы зарядите аккумулятор. Для «55-го», скажем, оптимальным будет ток 2.75 А. 2. Проверьте плотность заряженной батареи. Если по истечении 10-12 часов ее плотность не достигла показаний 1.27 – 1.28 г/куб. см, вы не отслеживали кипения и выделения газов из банок АКБ – переходите к возрастанию плотности доливом свежего электролита.Для этого с соблюдением всех мер предосторожности резиновой грушей либо тем же ареометром поочередно из всякой банки забирайте электролит и сливайте в какую-либо стеклянную посудину. Дабы не переводить впустую свежий электролит, заберите и вылейте, в зависимости от потери плотности, из банки сразу несколько всасываний. 3. Восполняйте объем приготовленным свежим электролитом плотность ю 1.4 г/куб. см и периодично замеряйте изменяющуюся плотность . Тяготитесь к равным показателям во всех аккумуляторных банках. По окончании операции и окончательных замеров электролит в банках нужно перемешать. Для этого поставьте аккумулятор опять на зарядку малым током, не давая кипеть. Перемешиваться электролит будет и в аккумуляторе, установленном на автомобиле с работающим мотором. Видео по теме Обратите внимание! Никогда не пытайтесь повысить плотность аккумуляторных батарей доливкой в электролит концентрированной кислоты, какой бы низкой она ни была! Полезный совет Все работы, связанные с переливанием электролита, делайте в резиновых перчатках.

Уменьшение плотности электролита происходит в основном при полной разрядке аккумулятора. При этом возрастает внутреннее сопротивление аккумулятора и уменьшается его емкость, что приводит к трудностям при попытке запустить мотор из-за снижения мощности стартера. Разглядим, как дозволено повысить плотность электролита.

Вам понадобится

Инструкция

1. Откройте пробки в верхней части аккумулятора и с поддержкой особого прибора, ареометра, измерьте плотность электролита. Для этого в стеклянную трубку, внутри которой находится поплавок, наберите электролит и по делению на поплавке определите его плотность. Если плотность поменьше, чем 1.12, то восстановить ее теснее вряд ли получится. 2. Всецело зарядите аккумулятор до того, пока не закипит электролит в банках. При этом значение плотности должно подняться до 1.26-1.28. Желанно осуществить несколько полных циклов зарядки-разрядки, для этого зарядите аккумулятор при помощи мелких токов, позже чего разрядите до 10.8 вольт, подключив на несколько часов сопротивление в 50 Ом либо лампу на 20-30 Ватт. 3. Позже этого перемножьте ток на время, в течение которого разряжался аккумулятор – таким образом, вы рассчитаете значение реальной емкости. Повторите каждый цикл еще раз. Позже этих манипуляций емкость и плотность обязаны увеличиться. Вновь измерьте плотность ареометром. 4. Если позже всех причисленных действий плотность электролита составляет менее 1.26, то скорректируйте ее с подмогой добавления электролита плотностью 1.40. Для этого грушей удалите часть электролита из аккумулятора, а взамен нее добавьте новейший электролит с высокой плотностью, пока плотность результирующего состава не достигнет требуемого значения. 5. Позже этого вновь зарядите аккумулятор малым током, не больше 2-х Ампер в течение получаса для того, дабы дать перемешаться электролиту. Вновь проверьте плотность и если она поменьше нормы, вновь добавьте электролит. Обратите внимание! Весьма не рекомендуется всецело сливать электролит из аккумулятора, от того что в этом случае дозволено замкнуть пластины мусором, тот, что отрывается от них и оседает на дне банки.

Если автомобильный аккумулятор стал слишком стремительно разряжаться, то рекомендуется проверить плотность электролита . Замерить и “подогнать” плотность электролита желанно также при резкой смене температуры.

Вам понадобится

• спиртовой термометр и особый измерительный прибор (рис 1), состоящий из резиновой груши (поз. 1), одетой на стеклянную трубку (поз. 2). В противоположную сторону трубки вставлена резиновая пробка (поз. 4) с заборником (поз. 5). Внутри стеклянной трубки находится ареометр (поз. 3).

Инструкция

1. Для измерения плотности наполните с поддержкой резиновой груши стеклянную трубку электролитом через заборник приблизительно до половины высоты трубки. Ареометр должен вольно плавать в жидкости, не касаясь пробки, груши и боковых стенок колбы. Только в таком случае измерение плотности будет положительным. 2. Считайте значение плотности по цифровому значению на шкале, которая находится внутри верхней части ареометра, в месте контакта мениска электролита с трубкой ареометра. Позже измерения плотности и температуры откорректируйте полученные значения. 3. При температуре электролита , отличающейся от температуры 25 °С огромнее чем на 5 °С, получившуюся при замере величину плотности электролита измените с учетом температурной коррекции: на весь 1 градус по Цельсию делается коррекция в 0,0007 грамм на кубический сантиметр. Если поменьше, то поправку вычитаете, если огромнее — прибавляете. Либо, ориентируясь по дальнейшей таблице, определите, соответствует ли плотность электролита требуемым параметрам. 4. Но если нужных параметров в этой таблице нет (скажем, если нужно зимой замерить плотность электролита в аккумуляторе автомобиля), воспользуйтесь легкой, но приблизительной зависимостью: на всякие 15 градусов по Цельсию плотность электролита изменяется на 0.01 грамм на кубический сантиметр. Видео по теме Полезный совет Плотность электролита гораздо изменяется при увеличении либо уменьшении температуры, следственно перед замером плотности измерьте температуру электролита. Существуют ареометры со встроенными термометрами, что мощно упрощает процедуру измерения плотности и температуры электролита.

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

Вам понадобится

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

Инструкция

1. Поднятие плотности электролита без доливания кислотыПервым знаком падения плотности электролита является разрядка аккумулятора. Для того дабы определить плотность, используйте ареометр. Для этого с его подмогой оттяните некоторое число электролита и по всплывающим поплавкам определите его плотность. Она должна составлять 1,27 г/см3, зимой она может быть чуть выше. Если плотность электролита поменьше нормы, подсоедините аккумулятор к зарядному устройству и заряжайте его до тех пор, пока электролит в банках не закипит. После этого разрядите его с поддержкой лампы, за это время измерьте ток разрядки и ее время. Перемножив эти значения, узнайте емкость аккумулятора и сравните ее с паспортной. Если она больше чем на 30% поменьше, то перезарядка не поможет. В обратном случае вновь зарядите аккумулятор и замерьте плотность электролита . Она должна прийти в норму. 2. Поднятие плотности электролита доливанием кислотыВ том случае, если 1-й способ не помог, и плотность электролита остается менее 1,27 г/см3, долейте кислоту. Для этого ареометром оттяните некоторое число электролита и залейте серную кислоту. Учтите, что ее плотность составляет 1,83 г/см3, и это дюже резкое вещество. В автомагазинах продается концентрат электролита плотностью 1,4 г/см3 – он больше неопасен, следственно отменнее используйте его. Доливайте концентрат, пока плотность не увеличится до надобного значения. Позже этого поставьте аккумулятор на зарядку с небольшим током (не больше 2 А) на 30 мин. За это время электролит всецело перемешается. Вновь проверьте плотность во всех банках. Она должна быть идентичной и соответствовать нормам. Если плотность все еще мала, повторите операцию вновь. 3. Специальную осторожность соблюдайте при работе с серной кислотой. Не допускайте ее попадания на кожу либо одежду. Если это случилось, смойте электролит огромным числом воды и обработайте это место раствором соды, которая нейтрализует кислоту. При оттягивании раствора ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, так как шлам от пластин может закоротить батарею, и она испортится.

Если стартер автомобиля еле вертится, то стоит проверить плотность электролита в аккумуляторе. Для этого довольно особого ареометра. Если плотность электролита окажется неудовлетворительной, то нужно предпринять ряд мероприятий по реанимации аккумулятора – подзарядить его и увеличить плотность электролита .

Вам понадобится

• автотестер либо мультиметр, зарядное устройство, свежий электролит

Инструкция

1. Подзарядите и установите на автомобиль аккумулятор. Параллельно клеммам аккумулятора подключите автотестер, включенный в режиме вольтметра. Стрелка автотестера должна стоять в желтой зоне. Мультиметр должен показать напряжение 11,9 – 12,5 вольта. 2. Заведите мотор, выведите его циклы на 2,5 тыс.об. в мин. Замеряйте напряжение на клеммах аккумулятора. При проверке автотестером в режиме вольтметра, стрелка должна быть в зеленом секторе. Мультиметр должен показать напряжение 13,9 – 14,4 Вольта. Если напряжение не изменилось, значит, отсутствует ток зарядки и автомобиль требует ремонта, а аккумулятор зарядки. Заряжайте аккумулятор током, значение которого (в Амперах) в 10 раз поменьше емкости батареи (в Ампер*час) в течение 10 часов. Дальнейшие 2 часа зарядку изготавливаете током (в Амперах), меньшим от емкости батареи (в Ампер*час) в 20 раз. Скажем, при емкости батареи 60 ампер*часов 1-й ток зарядки равен 6 амперам, 2-й равен 3 амперам. (2-й режим является уравнительным, применяется для выравнивания плотности электролита во всех банках аккумулятора).Заряжайте аккумулятор, пока не начнется насыщенное газовыделение во всех банках. 3. Если при проверке на автомобиле с заведенным мотором напряжение на клеммах аккумулятора поднялось выше 14,4 вольта, значит, реле-регулятор автомобиля неисправен и требует ремонта, а электролит в аккумуляторе непрерывно мощно выкипал. Потому что в таких случаях электролит дословно выплескивается, а добавляют в аккумуляторы для выравнивания яруса электролита только дистиллированную воду, ничего ошеломительного в низком ярусе плотности электролита нет. В таком случае всецело зарядите аккумулятор и выровняйте плотность электролита в банках, отливая ветхий и слабый электролит и добавляя свежий. Делайте эту операцию только на всецело заряженном аккумуляторе, ориентируйтесь по напряжению на клеммах, которое при отключенном и отсоединенном зарядном устройстве должно составить 12,7 Вольта.

Многие автолюбители, исключительно с небольшим навыком, сталкиваются с загвоздкой заводки автомобиля позже продолжительной стоянки, а также с наступлением первых холодов. В большинстве случаев позже нескольких неудачных попыток завести мотор машины начинается поиск поводы, которая кроется почаще каждого в отсутствии надлежащего контроля за состоянием аккумуляторной батареи. Если автомобилем не пользовались долгое время, либо эксплуатировали его в зимний период, да еще в городских условиях, когда доводится длинно стоять в пробках с включенными приборами, вероятность севшего аккумулятора высока.

Инструкция

1. Отключите аккумулятор от бортовой сети автомобиля и измерьте напряжение на батарее вольтметром. Желанно делать это не сразу, а через несколько часов позже остановки мотора и в теплом помещении, напротив придется при делать поправку на температуру электролита. Степень заряженности батареи дозволено определить по таблицам в справочниках. Если этих данных нет под рукой, то ориентируйтесь на приблизительные цифры – 12,2 вольт обозначает 50% разряда; 11,6 вольт – 100% разряд. 2. Измерьте плотность электролита с поддержкой ареометра (денсиметра), если у вас обслуживаемый аккумулятор. У всецело заряженного прибора параметры обязаны быть 1.28 -1.29 гсм?, в летнее время 1.26-1.27 гсм?, при разряде на 50% -1.20 гсм?, у всецело разряженного – 1.10. Обладатели современных необслуживаемых батарей освобождены от этой процедуры. 3. Подзарядите аккумулятор с подмогой зарядного устройства. Если напряжение поменьше 12.6 В и плотность электролита ниже 1.24 гсм. куб, заранее доведя до нормы ярус и плотность электролита. 4. Проверьте напряжение на батарее при работающем моторе на циклах 1500-2000 обмин и включенном далеком свете фар. Напряжение от 13,9 вольт до 14,3 вольт говорит о том, что система подзарядки работает оптимально, а отклонения в меньшую либо крупную сторону разрешают делать итог о неудовлетворительном заряде либо перезаряде. И то, и другое пагубно для аккумулятора и снижает срок его эксплуатации. Недозаряд может быть следствием слабой натяжки ремня генератора. 5. Примите себе за правило подзаряжать аккумулятор позже долгой паузе в пользовании автомобилем (летом больше 3 недель, зимой больше 10 дней). Помните, что включенная автосигнализация также приводит к постепенному разряду батареи. Полезный совет Пред измерением плотности аккумулятора желанно замерить ярус электролита.

Эксплуатация зимой

Перед началам зимнего периода, нужно провести определенную подготовку. Для этого следует постоянно проверять заряд накопителя и концентрацию католита. Чтобы избежать переохлаждения батареи, используйте специальные термокейсы или утепленные одеяла для подкапотных составляющих деталей вашего автомобиля.

Чтобы машина запускалась в холодном январе — утеплите капот! Не забывайте про смену моторного масла, оно должно сохранять свою текучесть и не замерзнуть при минусовой температуре.

Цифровые показатели, на которые нужно ориентироваться

Поскольку химическая составляющее АКБ напрямую зависит от температурных факторов, существуют общепринятые цифровые показатели, обозначающие уровень оптимальной концентрации электролита. На юге РФ это 1,25, в районах средней полосы — 1,27, а в северных регионах — 1,29 гр/см3.

Итак, как проверить уровень электролита в аккумуляторе и его плотность? Отнесите батарею в помещение с комнатной температурой, удалите с нее загрязнения, откройте банки и воспользуйтесь стеклянной трубочкой и ареометром. Не забудьте надеть перчатки. Проверку аккумулятора нужно осуществлять регулярно для обеспечения наилучшего уровня его работы.

Эксплуатация летом

Жара вредит вашему накопителю не меньше, чем экстремальные морозы! В период знойного июля, когда асфальт начинает плавиться, следите за уровнем электролита, если он падает, доливайте дистиллированную жидкость.

При высоких температурах образования водорода внутри устройства батареи становится больше. Следите за вентиляционными каналами, они должны быть чистыми, ничто не должно препятствовать выходу избыточного газа.

Это спасет АКБ от преждевременного завершения эксплуатационного периода! Также летом стоит уделять повышенное внимание избеганию контакта с огнем. Риск взрыва в это время года значительно выше из-за высокой температуры.

Инструкция проверки

Проверить уровень плотности – задача не трудная. Для ее выполнения нужно лишь обзавестись специальным прибором. Некоторые автоэксперты советуют денсиметр, другие – ареометр.

В данном материале будет подана инструкция того, как проверить плотность при помощи ареометра.

Прежде чем приступить непосредственно к проверке плотности, нужно запомнить, что делать это желательно при температуре +25°С. А также, помимо ареометра, понадобятся мерный стакан и клизма-груша, собственно сам электролит, но обязательно свежий, также дистиллированная вода и, при отдельной необходимости, о чем будет рассказано немного позже, аккумуляторная кислота, паяльник и дрель.

Итак, пошаговая инструкция правильной проверки параметра плотности в АкБ:

1. Отдельно для каждой банки измерить параметры электролита.
2. При помощи клизмы-груши откачать из каждой банки поочередно максимальное количество старого раствор. При этом также нужно замерить его объем.

3. Долить свежий электролит в количестве половины объема от ранее выкачанного.
4. Активно потрясти/покачать аккумулятор, чтобы обеспечить смешивание жидкостей.
5. Проверить анализируемый параметр путем погружения ареометра в электролит благодаря заливному отверстию в корпусе АкБ. При этом электролит перетечет в стеклянную трубку, а поплавок прибора всплывет в корпусе, не прикасаясь к стенкам трубки. После того, как колебания ареометра прекратятся, уровень плотности будет показан не шкале. В случае, если значение не достигло оптимального, ранее перечисленные операции следует производить повторно до тех пор, пока показатели будет нормальные.
6. Остаток долить дистиллированной водой.

Особенности повышения плотности

Приняв во внимание все нюансы, стоит рассказать о том, как поднять плотность при изменении концентрации электролита в аккумуляторе.

Сделать это можно самостоятельно. Ведь чтобы поднять сниженную плотность у электролита, никаких отверстий в аккумуляторе обслуживаемого типа делать не придётся.

Нормой измерения при комнатной температуре считается 1,25-1,29 г/см3. Если показатели ниже, нужно поднимать плотность. Снижение параметров только в одной банке указывает на короткое замыкание.

Есть несколько рекомендаций для того, чтобы повысить плотность упавшего электролита в самом аккумуляторе. Для начала нужно сделать следующее:

• Полностью зарядить АКБ, поскольку проверять плотность при разряде проводить нельзя. Добавив электролит, концентрация резко увеличится и начнётся разрушение пластин.
• Привести температуру жидкости в норму. Работать следует в диапазоне 20-25 градусов Цельсия.
• Убедиться, что уровень в каждой банке соответствует норме.
• Осмотреть АКБ на предмет повреждений и дефектов.

Далее проводится непосредственно сама корректировка параметров плотности с помощью электролита, чтобы в аккумуляторе восстановить рабочие характеристики.

Если уровень слишком низкий и упал ниже 1,18 г/см3, восстановлению такая АКБ уже не подлежит.

Если плотность выше этого порога, её требуется увеличить. Для этого нужно:

• разрядить АКБ, подключив её к какому-нибудь потребителю вроде лампочки;
• подготовить корректирующий электролит, продаваемый в магазинах;
• с помощью груши откачать небольшое количество смеси из каждой банки;
• добавить не более 50% от откаченного объёма новый электролит;
• поставить батарею на зарядку минут на 30, чтобы выровнять концентрацию во всех банках;
• дать постоять АКБ на ЗУ при минимальном зарядном токе;
• отключить батарею.

Примерно через 2-3 часа делается повторная проверка. Если концентрация ещё недостаточная, процедура повторяется.

Видео: как поднять плотность электролита в банках АКБ

Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видеоролике подробно рассказал о том, как проверить и увеличить плотность электролита в аккумуляторе.

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?

Достижение высокой плотности энергии за счет увеличения выходного напряжения: полностью обратимая батарея на 5,3 В

Основные характеристики

•

Стабильные электролиты 5,5 В позволяют использовать литий-металлический аккумулятор 5,3 В и литий-ионный аккумулятор 5,2 В

•

Изучить механизм лития-делитирования 5,3 В LiCoMnO ₄ катодов

•

Выявить корреляцию между электролитами и CEI или SEI на электродах

Большая картина

Сегодняшняя плотность энергии аккумуляторные батареи становятся все более востребованными из-за растущих требований со стороны приближающихся электромобилей. Современные литий-ионные аккумуляторы, основанные на химии интеркаляционного катода, оставляют относительно мало места для дальнейшего повышения плотности энергии, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням. Повышение выходного напряжения элемента — это возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению ячеек> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности традиционных электролитов (<5.0 В). Здесь мы разрабатываем электролит 5,5 В (1 M LiPF ₆ в FEC / FDEC / HFE с добавкой LiDFOB), который позволяет катодам LiCoMnO ₄ 5,3 В обеспечивать плотность энергии 720 Вт · ч кг ^-1 для 1000 циклов. и 5,2 В графита || LiCoMnO ₄ полных элементов для обеспечения плотности энергии 480 Вт · ч · кг ^-1 для 100 циклов.

Резюме

Плотность энергии нынешних литий-ионных аккумуляторов ограничена низкой емкостью интеркаляционного катода, что оставляет относительно мало возможностей для дальнейшего улучшения, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням. Увеличение выходного напряжения элемента — возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению элементов питания> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности электролитов (<5,0 В). Здесь мы сообщаем о 5,5 В электролите (1 M LiPF ₆ в фторэтиленкарбонате, бис (2,2,2-трифторэтил) карбонате и гидрофторэфире [FEC / FDEC / HFE] с дифтор (оксалат) боратом Li [LiDFOB ] аддитив), что позволяет 5.Катоды LiCoMnO ₄ 3 В для обеспечения плотности энергии 720 Вт · ч · кг ⁻¹ на 1000 циклов и графита 5,2 В || LiCoMnO ₄ полных элементов для обеспечения плотности энергии 480 Вт · ч · кг ⁻¹ на 100 циклы. Электролиты 5,5 В представляют собой большой шаг в развитии литиевых батарей высокой энергии.

Цели ООН в области устойчивого развития

ЦУР7: Доступная и чистая энергия

Ключевые слова

высокое напряжение

Литий-металлический аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор

высокая плотность энергии

Литий-металлический анод

стабильный электролит

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2019 Elsevier Inc.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Новый электролит для аккумуляторов может увеличить диапазон электромобилей

Марк Шварц

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

В исследовании, опубликованном 22 июня в журнале 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.

Слева — обычный (прозрачный) электролит, а справа — новый электролит Стэнфордского образца №
. (Изображение предоставлено: Чжиао Юй)

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

Литий-ионные в сравнении с металлическим литием

Литий-ионные аккумуляторы

, 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 перезаряжается.

Литий-металлический аккумулятор может содержать в два раза больше электроэнергии на килограмм, чем современные литий-ионные аккумуляторы.Литий-металлические батареи делают это, заменяя графитовый анод 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 Чжэнан Бао, K. K. 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 и выходу батареи из строя.”

Исследователи потратили десятилетия, пытаясь решить проблему дендритов.

«Электролит был ахиллесовой пятой литий-металлических батарей», — сказал соавтор книги Чжао Ю, аспирант по химии. «В своем 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 для литиевых батарей. Мы использовали его способность притягивать электроны для создания новой молекулы, которая позволяет аноду из металлического лития хорошо работать в электролите ».

В результате получилось 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.

Докторанты и ведущие авторы Хансен Ван (слева) и Чжиао Юй (справа) тестируют
экспериментальную ячейку в своей лаборатории. (Изображение предоставлено Hongxia Wang.)

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 кулоновский КПД 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 литий-металлических ячейках — коммерчески доступных батареях с катодами, которые поставляют литий на анод.

«Идея состоит в том, чтобы использовать литий только на катодной стороне для снижения веса», — 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 другой 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, которая часто возникает у потенциальных покупателей электромобилей.

«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».

Испытание на воспламеняемость обычного карбонатного электролита (слева) и нового электролита FDMB (справа), разработанное
в Стэнфорде. Обычный карбонатный электролит легко воспламеняется сразу после контакта с пламенем, но электролит
FDMB может выдерживать прямое пламя в течение как минимум трех секунд.(Кредит Чжиао Ю)

Помимо более длительного срока службы и лучшей стабильности, электролит FDMB также намного менее воспламеняем, чем обычные электролиты, как исследователи продемонстрировали во 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».

Другие соавторы Стэнфордского университета: Цзянь Цинь , доцент кафедры химической инженерии; постдокторанты 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 Precourt . 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 Департамента автомобильной техники Министерства энергетики США. Двое соавторов поддерживаются Программой стипендий для аспирантов Национального научного фонда и стипендиями Центра TomKat в области устойчивой энергетики в Стэнфорде.Средство, используемое в Стэнфорде, поддерживается Национальным научным фондом.

Цинк-ионные батареи на водной основе: акцент на цинк-металлические аноды

Несмотря на преобладание литий-ионных аккумуляторов в современных технологиях, поиск альтернативных электрохимических систем, дополняющих глобальный портфель аккумуляторов, продолжается. Поиск привел к многочисленным кандидатам, среди которых слабокислые водные ионно-цинковые батареи недавно вызвали значительный академический интерес, в основном из-за присущей им безопасности.Поскольку анод в этих системах часто фиксируется как металлический цинк, в большинстве исследований рассматривается отсутствие подходящего катода для реакции с ионами цинка. Это привело к активным исследованиям жизнеспособных интеркаляционных катодов, некоторые из которых показали впечатляющие результаты. Однако многие исследования часто упускают из виду значение металлического цинкового анода, хотя на самом деле анод является ключом к определению плотности энергии всего элемента. В связи с этим мы стремимся пролить свет на важность металлического цинкового анода.Эта перспектива предлагает краткое обсуждение электрохимии цинка в слабокислой водной среде, а также обзор недавних попыток улучшить характеристики металлического цинка, чтобы извлечь ключевые уроки для будущих исследовательских инициатив. Кроме того, мы обсуждаем разветвления плотности энергии цинкового анода с учетом его веса и обратимости посредством простых вычислений для многочисленных влиятельных отчетов в этой области. Наконец, мы предлагаем некоторые точки зрения на важность оптимизации цинковых анодов, а также на будущее направление разработки высокоэффективных водных ионно-цинковых батарей.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент. .. Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз?

Как самые пахнущие фрукты в мире могут привести ваш телефон в действие

«Это полностью меняет правила игры», — говорит Софи Осборн, одна из команды, работающей над проектом со Скоттом.«Так долго мы собирали ядерные отходы, и теперь мы больше не говорим о долгосрочном хранении, а фактически используем их для производства электроэнергии».

В то время как химические батареи, такие как литий-ионные, плохо справляются с высокими температурами, эти прочные алмазные батареи могут работать в самых сложных условиях, когда их трудно вставить для замены, например, в космосе, в нижней части корпуса. океан или, возможно, на вершине вулкана. Они идеально подходят, например, для поддержания работы спутников и компьютеризированных датчиков.

«Батареи совсем крошечные, — говорит Скотт. До сих пор исследователям удалось создать алмазные батареи, которые вырабатывают 1,8 вольт — аналогично батарее AA, — хотя она имеет гораздо меньший ток. По словам Скотта, они технически перезаряжаемые, но для достижения их первоначальной мощности потребуется несколько часов в активной зоне реактора. Хотя постоянная струйка тока, возникающая при распаде радиоактивного материала, означает, что они будут излучать электричество в течение невероятно долгого времени — период полураспада углерода составляет 5730 лет.

Несмотря на то, что они сделаны из алмаза, вряд ли они будут такими дорогими. «Вы будете удивлены, как мало могут стоить искусственные алмазы», ​​- говорит Скотт.

Скотт считает, что в следующие десять или два года мы даже сможем увидеть, как сверхдлительные алмазные батареи появятся в наших домах, возможно, в дымовых пожарных извещателях или пультах дистанционного управления от телевизора, или в медицинских устройствах, таких как слуховые аппараты или кардиостимуляторы.

Возможно, нам больше никогда не придется изо всех сил пытаться заменить вышедшую из строя батарею в дымовой пожарной сигнализации глубокой ночью.

–

Присоединяйтесь к миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook , или подписывайтесь на нас в Twitter или Instagram .

Если вам понравился этот рассказ, подпишитесь на еженедельную новостную рассылку bbc.com , которая называется «Основной список». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future , Культура , Worklife и Travel , доставка на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

Сухая аккумуляторная батарея Columbia — Landmark

Производство сухих аккумуляторных батарей Columbia

Разработка аккумуляторов переместилась в 1890-е годы в США с разработкой сухих элементов Columbia компанией National Carbon Company (NCC), предшественницей Energizer Battery Company. Компания NCC была основана в Кливленде в 1886 году Вашингтоном Х. Лоуренсом, пионером в производстве электротехнической продукции.

В 1894 году NCC начала продавать влажные камеры Leclanché.В то же время, в середине 1890-х, яркий и талантливый молодой человек, Э. М. Джуэтт, работал на заводе NCC в Лейквуде в западной части Кливленда под руководством Джорджа Литтла. Джеветт заинтересовался сухими клетками и в свободное время проводил эксперименты в лаборатории. Он разработал облицованный бумагой цилиндрический сухой элемент на 1,5 В, который показал Лоуренсу, который дал Джветту и Литтл зеленый свет на производство коммерческих сухих элементов. Торговая марка «Колумбия» была предложена Нельсоном К.Котабиш, менеджер по продажам NCC. В 1896 году компания выпустила на рынок самую первую батарею, предназначенную для широкого потребления: герметичную шестидюймовую батарею Columbia на 1,5 вольта. NCC была первой компанией, которая успешно начала массово производить и распространять герметичные сухие аккумуляторные батареи.

Появление модели Columbia стало важным шагом в превращении аккумуляторов из промышленных товаров в товары народного потребления. Влажные элементы Leclanché не могли удовлетворить потребности рынка в необслуживаемых, долговечных, непроливаемых и неразрушаемых батареях, которые также были бы недорогими.Сухая камера сделала, особенно с последующими улучшениями. Одно важное достижение произошло, когда компания NCC начала использовать картон, свернутый в трубку, в качестве разделителя между анодом и катодом. Предыдущие итерации сухих ячеек, такие как версия Гасснера, использовали гипс типа Paris, который оставлял только небольшое пространство для катода. Это была неэффективная система, и такие батареи было сложно собрать.

Компания Columbia использовала пасту из муки и картофельного крахмала для покрытия сепаратора перед тем, как его поместили в цинковую банку.Этот состав улучшил диффузию ионов через сепаратор и адгезию сепаратора к банке. Также с улучшениями, Columbia использовала меньше углерода, чем предыдущие батареи, что привело к увеличению плотности энергии (энергии на единицу объема среды). У Columbia был еще один атрибут, который отличал его от других современных батарей: он не зависел от ориентации. Это оказалось особенно важным для автомобильной промышленности, поскольку движущееся устройство не могло полагаться на источник энергии, работающий только в определенных направлениях.

Постоянные улучшения в батарее Columbia привели к повышению производительности. Поскольку он был запломбирован, утечки не было, и он не ломался так же легко, как его предшественники. Это было также химически эффективным и экономичным в производстве. Соответственно, шестидюймовая, 1,5-вольтовая Columbia удовлетворяла требованиям потребительского рынка в начале 20 века. Технология Columbia, углеродно-цинковая батарея с использованием кислотного электролита, служила основой всех сухих аккумуляторных батарей в течение следующих шестидесяти лет, пока в конце концов компания Eveready Battery Company (ныне Energizer) не представила щелочную батарею. 1950-е годы.

К началу

24M представляет батарею с двойным электролитом для повышения плотности энергии

Стартап по производству аккумуляторных материалов 24M объявил в среду, что он разработал архитектуру с «двойным электролитом», которая может существенно повысить производительность аккумуляторов для электромобилей.

Постоянные усилия по совершенствованию литий-ионных аккумуляторов запускают игру «удари мола», когда повышение одного атрибута, например плотности энергии, может нарушить другую рабочую характеристику, например, срок службы.

Двойной электролит может избежать этой участи, допуская разные электролиты на катодной и анодной сторонах батареи. Это освобождает разработчика от необходимости заставлять один электролит работать на обе стороны, поэтому 24M может оптимизировать каждый материал независимо.

«В тот момент, когда у вас появится возможность разделить, выбрать анолит и католит, у вас появится возможность нацеливаться на очень конкретные атрибуты», — сказал финансовый директор Ричард Хлебоски.

В долгосрочной перспективе это может позволить создать неуловимую литий-металлическую батарею, которая содержит гораздо больше энергии в каждой ячейке, чем батареи, представленные на рынке в настоящее время.Эта конструкция страдает от образования дендритов на анодной стороне, что ограничивает срок службы батареи. Теперь 24M могла выбрать анолит, чтобы минимизировать образование дендритов, а католит — для работы с более высокими напряжениями.

Сообщается, что другие подходы, такие как твердотельные батареи, до широкомасштабной коммерциализации еще много лет. Тем не менее, 24M заявляет, что сможет внедрить свою конструкцию с двумя электролитами в свои собственные линии по производству полутвердых электролитов.

Перед объявлением компания MIT создала сепаратор, который пропускает ионы, но предотвращает смешивание электролитов.

«Мы достигли достаточного прогресса, и думаем, что можем рассказать об этом миру», — сказал президент Рик Фельдт в интервью.

Компания построила десятки единиц и отслеживала улучшение производительности за последние месяцы. Тем не менее, до коммерциализации может потребоваться пара лет.

«Нам предстоит много работы», — добавил Фельдт.

Все о плотности

Аккумуляторы электромобилей требуют более высокой плотности энергии для увеличения дальности поездки. Согласно данным Wood Mackenzie, современные батареи обеспечивают от 180 до 240 ватт-часов на килограмм, в зависимости от химического состава.

По словам руководителей 24M, двойной электролит уже может обеспечивать мощность 350 ватт-часов на килограмм. Они считают, что его можно улучшить до 450 или 500 ватт-часов на килограмм, но задача состоит в том, чтобы он сохранял эту производительность в течение достаточного количества циклов, чтобы быть полезным.

«Это уже не« Интересно, сработает ли это? », — сказал Фельдт. «Теперь вопрос:« Сколько циклов обучения нам нужно пройти, чтобы заставить его работать в коммерческих целях? »

24M подписала контракт с международной компанией, о которой не сообщается, для участия в разработке и производстве специализированного сепаратора.

Если эта попытка окажется успешной, она может быть полезна в других приложениях, требующих плотности энергии, таких как персональная электроника и аэрокосмическая промышленность.

Технология также не будет ограничиваться металлическим литием. Эта химия обещает самую высокую плотность энергии, но дизайнеры могут использовать двойные электролиты, чтобы настроить батареи для других атрибутов, таких как скорость зарядки.

Специально для нетрадиционного производства

Многие пути могут привести к литий-металлическим батареям.

Один из основных подходов — продолжать настраивать традиционные конструкции батарей, чтобы продлить срок их службы. Команда 24M отвергла этот метод как маловероятный прорыв.

Более модным направлением являются твердотельные батареи, которые устраняют жидкости, которые представляют опасность пожара в обычных элементах. Это может сделать металлический литий более доступным.

Исследователи потратили годы на изучение полупроводниковых технологий, и несколько компаний собрали значительные суммы, чтобы решить эту проблему.Таинственный QuantumScape прошлым летом получил от VW 100 миллионов долларов, а прошлой осенью Solid Power привлекла 20 миллионов долларов, и это лишь некоторые из них. В январе Toyota и Panasonic объединились для разработки твердотельных аккумуляторов для автомобилей.

Тем не менее, твердотельные устройства все еще должны решать физические проблемы, такие как проблемы связи между твердыми материалами. Если он будет коммерциализирован, для производства полупроводниковых устройств потребуется совершенно новый набор заводских линий. На это могут уйти годы.

Вот где 24M видит еще одно преимущество: в конструкции с двойным электролитом используется та же производственная технология, которую компания разрабатывала последние восемь лет.

«Это невозможно в традиционной архитектуре», — сказал Джо Адилетта, старший директор по продукции, описывая двойной электролит. «Не существовало масштабируемого и технологичного способа сделать это».

Производственная линия компании производит экструзию электродов в виде плотной темной замазки, которая вдавливается в аккумуляторные блоки. Это исключает многие этапы, необходимые при производстве обычных элементов, и снижает первоначальные капитальные затраты на создание завода.

Компания имеет небольшую линию по производству полутвердых электродов в штаб-квартире в Кембридже и планирует построить линию мощностью 100 мегаватт-часов вместе с промышленным партнером в конце этого года.

К тому времени, когда двойные электролиты будут готовы к массовому производству — отнюдь не гарантированный результат — технология 24M может иметь глобальное производственное присутствие, которое быстро адаптируется к новому продукту.

Прорыв в аккумуляторной батарее

дает импульс электромобилям для полетов и электромобилей дальнего действия

Исследователи из лаборатории Беркли и Университета Карнеги-Меллона разработали новые твердые электролиты, которые открывают путь к более широкой электрификации транспорта. (Изображение любезно предоставлено Джинсу Ким)

В поисках перезаряжаемой батареи , которая может приводить в действие электромобили на сотни миль на одной зарядке, ученые попытались заменить графитовые аноды, используемые в настоящее время в батареях электромобилей, на литий-металлические аноды.

Но хотя металлический литий увеличивает дальность действия электромобиля на 30–50%, он также сокращает срок службы батареи из-за дендритов лития, крошечных древовидных дефектов, которые образуются на литиевом аноде в течение многих циклов зарядки и разрядки. Что еще хуже, дендриты замыкают накоротко элементы в батарее, если они контактируют с катодом.

На протяжении десятилетий исследователи полагали, что твердые, твердые электролиты, например, сделанные из керамики, будут работать лучше всего, чтобы предотвратить прохождение дендритов через клетку.Но проблема этого подхода, как многие обнаружили, заключается в том, что он не мешал дендритам в первую очередь формироваться или «зарождаться», как крошечные трещины на лобовом стекле автомобиля, которые со временем распространяются.

Теперь исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Berkeley Lab) в сотрудничестве с Университетом Карнеги-Меллона сообщили в журнале Nature Materials о новом классе мягких твердых электролитов, изготовленных как из полимеров, так и из керамики, которые подавляют дендриты на этой ранней стадии зародышеобразования, прежде чем они смогут размножаться и вызвать выход батареи из строя.

Эта технология является примером междисциплинарного сотрудничества Berkeley Lab на объектах пользователей с целью разработки новых идей для сборки, определения характеристик и разработки материалов и устройств для твердотельных батарей.

Технологии твердотельного накопления энергии, такие как твердотельные литий-металлические батареи, в которых используется твердый электрод и твердый электролит, могут обеспечить высокую плотность энергии в сочетании с превосходной безопасностью, но эта технология должна преодолевать различные материалы и проблемы обработки.

«Наша технология подавления дендритов имеет большое значение для аккумуляторной промышленности», — сказал соавтор Бретт Хелмс, штатный научный сотрудник Molecular Foundry лаборатории Беркли. «С его помощью производители батарей могут производить более безопасные литий-металлические батареи с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы».

Хелмс добавил, что литий-металлические батареи, изготовленные с использованием нового электролита, также могут использоваться для питания электрических самолетов.

Мягкий подход к подавлению дендритов

Ключом к разработке этих новых мягких твердых электролитов было использование мягких полимеров с собственной микропористостью, или PIM, поры которых были заполнены наноразмерными керамическими частицами.Поскольку электролит остается гибким, мягким, твердым материалом, производители аккумуляторов смогут изготавливать рулоны литиевой фольги с электролитом в качестве ламината между анодом и сепаратором аккумулятора. Эти подузлы с литиевыми электродами, или LESA, являются привлекательной заменой обычного графитового анода, позволяя производителям батарей использовать свои существующие сборочные линии, сказал Хелмс.

Команда Хелмса использовала рентгеновские лучи в Advanced Light Source лаборатории Беркли для создания трехмерных изображений границы раздела между металлическим литием и электролитом.(Источник: Бретт Хелмс / Лаборатория Беркли)

Чтобы продемонстрировать функции подавления дендритов нового композитного электролита PIM, команда Хелмса использовала рентгеновские лучи в Advanced Light Source лаборатории Беркли для создания трехмерных изображений границы раздела между металлическим литием и электролитом, а также для визуализации литиевого покрытия и снятия изоляции для до 16 часов при сильном токе. Непрерывно плавный рост лития наблюдался, когда присутствовал новый композитный электролит PIM, в то время как в его отсутствие интерфейс проявлял явные признаки ранних стадий роста дендритов.

Эти и другие данные подтвердили предсказания новой физической модели электроосаждения металлического лития, которая учитывает как химические, так и механические характеристики твердых электролитов.

«В 2017 году, когда считалось, что вам нужен твердый электролит, мы предположили, что новый механизм подавления дендритов возможен с мягким твердым электролитом», — сказал соавтор Венкат Вишванатан, доцент кафедры машиностроения и преподаватель. в Институте энергетических инноваций Скотта при Университете Карнеги-Меллона, который руководил теоретическими исследованиями этой работы.«Удивительно найти материальную реализацию этого подхода с композитами PIM».

Лауреат программы IONICS Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA-E), 24M Technologies, интегрировал эти материалы в батареи большого формата как для электромобилей, так и для электрических самолетов вертикального взлета и посадки, или eVTOL.

«Несмотря на то, что для электромобилей и eVTOL предъявляются уникальные требования к питанию, технология композитного твердого электролита PIM кажется универсальной и обеспечивает высокую мощность», — сказал Хелмс.

В исследовании приняли участие

исследователей из лаборатории Беркли и Университета Карнеги-Меллона.

The Molecular Foundry и Advanced Light Source — это объекты Управления науки Министерства энергетики США, расположенные в лаборатории Беркли.

Эта работа была поддержана Агентством перспективных исследовательских проектов — Энергетика (ARPA-E) и Управлением науки Министерства энергетики США. Дополнительное финансирование было предоставлено Управлением развития трудовых ресурсов для учителей и ученых Министерства энергетики США, что позволило студентам бакалавриата участвовать в исследованиях в рамках программы лабораторных стажировок для студентов бакалавриата.

###

Основанная в 1931 году с убеждением, что самые большие научные проблемы лучше всего решаются группами, Национальная лаборатория им. Лоуренса Беркли и ее ученые были отмечены 13 Нобелевскими премиями. Сегодня исследователи лаборатории Беркли разрабатывают решения в области устойчивой энергетики и защиты окружающей среды, создают новые полезные материалы, расширяют границы компьютерных технологий и исследуют тайны жизни, материи и Вселенной. Ученые со всего мира полагаются на возможности лаборатории в своих научных открытиях.Лаборатория Беркли — это многопрограммная национальная лаборатория, управляемая Калифорнийским университетом при Управлении науки Министерства энергетики США.

Управление науки Министерства энергетики США является крупнейшим спонсором фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и ​​работает над решением некоторых из самых насущных проблем современности. Для получения дополнительной информации посетите сайт energy.gov/science.

.