Приготовить электролит для аккумуляторной батареи. Как правильно самостоятельно сделать электролит

Навыки приготовления электролита для АКБ нужны водителям в двух случаях: в первом аккумулятор просто выходит из строя, и вам при минимальных затратах нужно поменять зарядный элемент; во втором, вы заранее покупаете сухозаряженное устройство, требующее дополнительного обслуживания.

Электролиты для разного типа аккумуляторов

Делаем электролит для щелочного аккумулятора

Основным исходным материалом электролита для щелочного аккумулятора является дистиллированная вода, отвечающая ГОСТу 6709-72 . В качестве альтернативы можно использовать обычную питьевую воду. Но она должна немного отстояться.

Внимание! Минеральная вода не подходит, так как содержит множество дополнительных микроэлементов, мешающих процессу накопления достаточного количества электрической энергии.

Для того чтобы приготовить электролит для АКБ также понадобится кали едкое КОН. Подойдёт даже сорт В, но лучше всё-таки А. В таком случае конечное сырье получится на порядок выше качеством.

Ещё одним важным элементом в составе будущего энергетического раствора для АКБ является так называемый Li(ОН)3. Это литий, гидрат окиси технической. Включение в состав данного химического соединения позволяет увеличить срок эксплуатации электролита в три раза. Главное, добавить во время приготовления вещества данный элемент.

Внимание! В среднем никель-кадмиевый аккумулятор может выдержать порядка 1000 циклов зарядки и разрядки.

Чтобы приготовить электролит для АКБ допускается использование щелочей как в жидкой, так и в твёрдой форме. Главное, чтобы они были правильно упакованы. Твёрдые щелочи должны находиться в железных банках, герметично законсервированных.

Жидкая щёлочь должна расфасовываться по стеклянным бутылкам. Пробки должны быть резиновыми. Для обеспечения полной герметичности верх заливается парафином. Подобной меры предосторожности будет более чем достаточно, чтобы приготовить электролит для АКБ.

Герметичная упаковка нужна из-за углекислого газа, который наносит непоправимый вред щелочи, делая её непригодной для дальнейшего использования. Если щёлочь окрасилась в коричневый или жёлтый цвет, приготовить электролит для АКБ не получится.

Чтобы приготовить электролит для АКБ нужно взять железную или чугунную посуду, пластик тоже подойдёт. Предварительно необходимо очистить ёмкость от любого загрязнения. Мало того, на посуде должна быть плотно закрывающаяся крышка.

Важно! Нельзя применять ёмкость, сделанную из цинка, меди, алюминия или свинца. Керамика и стекло также под запретом.

Плотность состава энергетического элемента определяется в первую очередь потребностями АКБ. Обычно нужные параметры указываются в инструкции, идущей к агрегату. В крайнем случае необходимый мануал можно поискать на сайте компании-производителя.

Для того чтобы приготовить раствор нужной консистенции чётко придерживайтесь инструкции, которая состоит из следующих этапов:

1. Отмеряйте нужное количество воды и вылейте её в сосуд.
2. Возьмите стальные щипцы и при их помощи начните опускать в ёмкость куски щелочи. При этом они не должны быть большими. Если щелочь жидкая, аккуратно налейте нужное количество.
3. Чтобы ускорить процесс возьмите пластмассовую мешалку и размешайте раствор.

В процессе работы нужно внимательно следить за плотностью раствора и его температурой. Последний параметр не должен превышать 25 градусов . При необходимости понадобится нагреть или охладить субстанцию.

Важно! При повышении температуры на один градус плотность электролита уменьшается на 0,005 г/см 3.

После того как замес раствора будет осуществлён нужно герметично закрыть посудину и дать настояться шесть часов. В конце часть субстанции станет полностью светлой. Именно её нужно слить и использовать в АКБ.

Если для того чтобы приготовить электролит для АКБ в качестве исходного материала вы использовали калиево-литиевую щелочь — учтите, что её плотность составляет 1,41 г/см3 . В конце работы будет белый осадок, который нужно разбавить водой. Субстанцию необходимо перемешивать до тех пор, пока осадок полностью не растворится.

Очень часто во время приготовления электролита для АКБ образуются излишки. С ними нужно поступать крайне осторожно. Разлейте полученную субстанцию в стеклянные бутылки и закройте их резиновыми пробками. После чего залейте парафином.

На каждую бутылку нужно наклеить бирку, на которой будет написан состав и дата создания. Электролит, который вы приготовили для АКБ, можно использовать в будущем или продать.

Электролит для свинцового АКБ

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится чистая серная кислота и вода. В процессе жидкость сильно нагревается, поэтому необходимо соблюдать предельную осторожность.

Важно! Кислота наливается в воду, а не наоборот.

Дело в том, что когда кислота добавляется в жидкость, наблюдается резкое выделение тепла. Из-за этого повышается окружающая температура. Именно поэтому для стабильности процесса нужно поступать с точностью до наоборот. При этом раствор необходимо постоянно помешивать. Постоянное перемешивание позволяет избежать опускания осадка на дно сосуда.

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится фарфоровая или стеклянная ёмкость. Если же речь идёт о большом количестве раствора, лучше взять гончарный чан, выложенный изнутри свинцом.

Важно! Ни одним другим материалом нельзя обрабатывать глиняную поверхность сосуда.

Перед тем как заливать приготовленный электролит в АКБ подождите, пока он остынет. В противном случае вы рискуете повредить аккумулятор. Также раствор нужно разбавить перед непосредственной эксплуатацией.

Совет! Очень часто для ускорения процесса остывания применяется струя сжатого воздуха.

Если вы хотите избежать сильного повышения температуры в процессе приготовления электролита для АКБ — используйте лёд. Он должен быть приготовлен исключительно из дистиллированной воды.

Чтобы приготовить электролит для аккумулятора вначале внимательно ознакомьтесь со спецификацией устройства. В инструкции должны быть указаны пропорции воды и кислоты нужные для оптимальной работы.

Плотность

Чтобы приготовить качественный электролит для АКБ у раствора должна быть соответствующая плотность. Это важнейший параметр, от которого зависит срок эксплуатации устройства.

Если плотность слишком высока, то это негативно скажется на сроке службы электролита. Дело в том, что коррозия будет с большой скоростью разъедать положительный электрод.

Ещё один параметр, который нужно учесть при расчёте плотности электролита — температура замерзания. Если плотность составляет 1,28 г/см3, раствор замёрзнет при температуре в -64 градуса. Снижение плотности всего на один грамм снижает температурную планку до 58 градусов по Цельсию.

Есть специальный прибор, который с высокой точностью позволяет измерять плотность приготовленного для АКБ электролита — денсиметр. Перед использованием его нужно тщательно протереть.

Важно! Наконечник денсиметра погружается строго вертикально в жидкость.

Итоги

Как видите, приготовить электролит для АКБ не так-то уж и сложно. Для этого необходим минимум ингредиентов. Причём основой является простая вода. Дополнительными реагентами служат сера и щёлочь.

Страница 14 из 26

4.3. Приготовление электролита для свинцовых аккумуляторов

Электролит для свинцовых аккумуляторов приготовляется путем разбавления чистой серной кислоты чистой водой. Кислота продается обычно концентрированной, удельного веса от 1,835 до 1,840. При разбавлении концентрированной кислоты раствор сильно нагревается. Во избежание опасности для лица, производящего смешивание, всегда необходимо наливать кислоту в воду, но не наоборот.
Хотя количество теплоты, развиваемой в обоих случаях, одно и то же, однако удельные теплоты воды и концентрированной кислоты совершенно различны. Струя воды, попадая в концентрированную кислоту, освобождает большое количество теплоты, которая благодаря низкой удельной теплоте кислоты вызывает сильное местное повышение температуры. Кислота, приливаемая к воде, не может вызвать столь же большого повышения температуры в силу того, что удельная теплота воды очень высока. Необходимо непрерывно перемешивать раствор все время, пока кислота подливается в воду, для того, чтобы помешать более тяжелой кислоте опуститься на дно сосуда, не смешавшись с водой.
Для смешивания и хранения небольших количеств электролита наиболее подходят сосуды фарфоровые, гончарные или стеклянные; но так как они легко дают трещины, то им следует предпочесть чаны, выложенные свинцом, особенно для более значительных количеств.
Никакие другие металлические сосуды, кроме свинцовых, непригодны.
После разбавления кислоты, до заливки ее в батарею, необходимо подождать, пока она остынет, для того чтобы избежать повреждений пластин и сепараторов.
Охлаждение можно ускорить, пользуясь струей сжатого воздуха, но воздух при этом должен быть чистым.
Избежать сильного повышения температуры при смешивании кислоты с водой можно, применяя вместо воды лед, приготовленный из дистиллированной воды. Понижение температуры происходит вследствие того, что скрытая теплота плавления льда приблизительно равна количеству теплоты, освобождающемуся при растворении серной кислоты. Лед, свободный от воды, можно прибавлять к кислоте непосредственно. Избыток поглощенной теплоты показывает, что раствор должен получить температуру ниже нуля, что и наблюдалось в действительности.
Чтобы облегчить приготовление электролитов любой требуемой концентрации, на рис. 4.1 приведены необходимые пропорции кислоты и воды. Аккумуляторные заводы обычно сообщают сведения о том, какой крепости кислоту следует применять для каждой данной батареи.

Рис. 4.1. Приготовление электролита любого удельного веса из концентрированной кислоты удельного веса 1,835.
1- содержание серной кислоты, %; 2 – требующаяся добавка воды по объему; 3 – то же по весу.

4.4. Приготовление электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов в качестве электролита служит раствор в дистиллированной воде едкого калия (КОН) или едкого натрия (NaOH).
В зависимости от температуры окружающего воздуха в аккумуляторах (табл. 4.1) применяется раствор соответствующей плотности (концентрации) основного компонента электролита в чистом виде или с добавкой едкого лития (LiOH).
Кадмиевоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу на холоде при температуре до – 40°С, причем при температурах +35...– 19°С с составным электролитом, а при более низких температурах, например, – 20...– 40°С с электролитом без добавки едкого лития.
При температурах – 20...– 40°С при отсутствии чистого едкого калия допускается как исключение применять составной электролит из едкого калия и едкого лития повышенной плотности, при этом емкость аккумулятора снижается на 10 – 15%. При отсутствии составного электролита из едкого калия и едкого лития при температуре – 19...+35°С можно воспользоваться составным электролитом из едкого натрия повышенной плотности 1,17 – 1,19 г/см 3 с добавкой на 1 л раствора 20 г едкого лития, но при этом следует учесть, не гарантируется.

Не гарантируется также долговечность аккумуляторов при работе их с электролитом из раствора чистого едкого калия плотностью 1,19 – 1,21 г/см 3 , т. е. без добавки едкого лития при температуре –19... + 10°С. При работе при температуре + 10...+50°С с рекомендуемым составным электролитом плотностью 1,1–1,12 г/см 3 (табл. 5.1) емкость аккумуляторов также снижается по сравнению с номинальной, а долговечность не гарантируется.
Железоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу в тех же условиях и с тем же электролитом, что и кадмиевоникелевые, но они более чувствительны к низким температурам, поэтому могут применяться при температурах не ниже –20° С.
В процессе эксплуатации температурные условия в зависимости от времени года резко изменяются, поэтому для более эффективного использования емкости аккумуляторов их следует заливать электролитом, по составу и плотности соответствующим этим условиям.
Кроме того, необходимо систематически контролировать количество электролита, т. е. следить за уровнем последнего и поддерживать его в установленных пределах.
В аккумуляторах, находящихся в эксплуатации, уровень электролита постепенно снижается вследствие испарения, поэтому его необходимо периодически измерять и при необходимости дополнять до нормы дистиллированной водой. Не реже чем через 10 циклов нужно проверять плотность электролита и также доводить ее до нормы добавлением раствора плотностью 1,41 г/см 3 или дистиллированной воды.
Уровень электролита в аккумуляторах должен постоянно находиться выше края пластин не менее чем на 5 мм и не более чем на 12 мм.
Снижение уровня электролита ниже верхнего края пластин или сетки, а также повышение плотности электролита при положительных температурах окружающего воздуха снижают емкость и долговечность последних. Уровень электролита необходимо проверять и доводить до указанной нормы перед каждым зарядом. Он проверяется с помощью стеклянной трубки диаметром 5 – 6 мм с метками на высоте 5 и 12 мм от конца. Для установления уровня электролита в аккумуляторе надо конец трубки с метками ввести через заливное отверстие до упора в пластины или сетку, после чего другой конец трубки закрыть пальцем. Вынув трубку из аккумулятора по высоте столбика электролита в ней, определим уровень электролита над верхним краем пластин или сетки в аккумуляторе. Для снижения уровня электролита в аккумуляторе можно пользоваться пипеткой или резиновой грушей со стеклянным или пластмассовым наконечником длиной около 100 мм. Доливку электролита или дистиллированной воды в аккумуляторы можно производить с помощью пипетки, резиновой груши или кружки через стеклянную воронку, размеры которых подбирают в зависимости от вместимости аккумуляторов. Проверка плотности электролита производится при помощи сифонного ареометра.
Проверку плотности электролита необходимо производить по возможности перед каждым зарядом, в каждом аккумуляторе, хотя и допускается выборочный контроль в 2 – 3 аккумуляторах батареи. В крайнем случае проверка должна проводиться не реже чем через 10 циклов во всех аккумуляторах батареи.
Таким образом, электролит необходим не только для первой заливки аккумуляторов при формировке, но и для замены, поддержания плотности и уровня электролита в действующих аккумуляторах, поэтому его требуется приготовлять и всегда иметь запас.
Для приготовления электролита поставляются следующие исходные материалы:
а) едкий калий аккумуляторный марки А (твердый) или марки В (жидкий) и едкий литий аккумуляторный;
б) составная щелочь сорта А – готовая смесь едкого калия и едкого лития в отношении едкий литий/едкий калий = 0,04...0,045;
в) едкий натрий аккумуляторный (сода каустическая) сорта А и едкий литий аккумуляторный;
г) составная щелочь сорта Б – готовая смесь едкого натрия и едкого лития в соотношении едкий литий/едкий натрий = 0,028...0,032.
Перед приготовлением электролита необходимо удостовериться, что имеющиеся в наличии химические "компоненты соответствуют приведенным выше требованиям и ГОСТам. Хранить эти материалы необходимо в герметически закрытой таре. Данные материалы могут поставляться как в жидком, так и в твердом состоянии в виде гранул, чешуек, кусков или слитка.
Приготовление электролита следует начинать с определения потребности в нем согласно норме расхода на один аккумулятор при первой заливке, указанной в табл. 4.2.
Определив требуемое количество электролита, приготовим примерно 3/4 этого объема свежей дистиллированной воды. При отсутствии последней допускается применение дождевой воды, собранной с чистой поверхности, или воды, полученной при таянии снега, а также конденсата.

Таблица 4.2
Ориентировочная норма расхода электролита на один аккумулятор при первой заливке

Примечание. При приготовлении электролита желательно норму увеличить на 10 – 15 % для создания резерва на отход и другие непредвиденные случаи.
В крайнем случае можно использовать любую сырую чистую питьевую воду (кроме минеральной).
Затем, пользуясь данными табл. 5.3, определяем необходимое количество химических компонентов: едкого калия или едкого натрия, а также едкого лития для добавки. Расход дистиллированной воды на 1 кг твердой и на 1 л жидкой щелочи для приготовления электролита необходимой плотности приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3
Расход дистиллированной воды, необходимой для приготовления электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Для определения массы твердых щелочей, необходимой по норме, приведенной в табл. 19, достаточно разделить:
на три требуемое количество воды, если необходимо приготовить калиевый или составной калиево-литиевый раствор плотностью 1,19 – 1,21 г/см 3 ;
на два, если необходимо приготовить калиевый электролит для работы при температуре
– 20...– 40° С или составной калиево-литиевый плотностью 1,25 –1,27 г/см 3 ;
на пять, если необходимо приготовить натриевый или составной натриево-литиевый электролит плотностью 1,17 – 1,19 г/см 3 .
Если составная калиево-литиевая или натриево-литиевая щелочь отсутствуют, а имеется едкий калий, едкий натрий и едкий литий, то расчет потребности в твердых щелочах производится по тому же принципу, как указано выше. Следует иметь в виду, что в частном, полученном в результате деления, учитывается и масса едкого лития.

Электролит приготовляется путем разведения аккумуляторной серной кислоты плотностью 1,83... 1,84 (ГОСТ667—73) в дистиллированной воде с допустимыми примесями.

Химическая чистота электролита оказывает существенное влияние на работоспособность и срок службы батарей. Загрязнение электролита такими вредными примесями, как железо, марганец, хлор и другие, приводит к повышенному саморазряду батарей, снижению отдаваемой емкости, разрушению электродов и преждевременному выходу батареи из строя. Поэтому для приготовления электролита запрещается применять техническую серную кислоту и загрязненную (недистиллированную) воду. При приготовлении электролита, приведении батарей в рабочее состояние и техническом обслуживании батарей в эксплуатации необходимо пользоваться только чистой посудой и соблюдать чистоту.

В исключительных случаях при отсутствии дистиллированной воды для приготовления электролита допускается использование снеговой или дождевой воды, предварительно профильтрованной через чистое полотно для очистки от механических загрязнений. Нельзя собирать воду с железных крыш и в железные сосуды.

Электролит следует готовить в стойкой к действию серной кислоты посуде (эбонитовой, фаянсовой, керамической), соблюдая при этом особую осторожность и правила техники безопасности. Применение железной, медной, цинковой или стеклянной посуды категорически запрещается .

Аккумуляторные батареи в зависимости от климатической зоны заливаются электролитом, имеющим плотность, указанную в графе 5 таблицы 3. Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты плотностью 1,83...1,84 г/см 3 и воды. Однако при непрерывном вливании кислоты в воду происходит сильный разогрев раствора (80-90 °C) и требуется длительное время для его остывания. Поэтому для приготовления электролита требуемой плотности более удобно применять раствор кислоты промежуточной плотности 1,40 г/см 3 , так как в этом случае значительно сокращается время охлаждения электролита.

Таблица 3. Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей в рабочее состояние

Таблица 4. Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см 3 , необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности (при 25 °C)

Раствор серной кислоты плотностью 1,40 г/см 3 , приведенной к 25 °C, должен готовиться заранее и после охлаждения храниться в стеклянной или полиэтиленовой посуде.

Количество воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см 3 , необходимое для приготовления 1 л электролита, указано в табл. 4. Примерное количество электролита, необходимое для заливки одной аккумуляторной батареи, дано в табл. 1. Пользуясь таблицами 1 и 4, можно рассчитать количество электролита заданной плотности для заливки как одной, так и нескольких батарей любого типа.

Расчет проводится в такой последовательности: из определяется общий объем электролита для заливки нужного числа батарей, затем по табл. 4 подсчитывается количество дистиллированной воды и раствора кислоты плотностью 1,40 г/см 3 (или крепкой кислоты), нужное для приготовления электролита заданной плотности для заливки всех батарей.

Плотность электролита измеряется с помощью денсиметра ГОСТ 1300-57 или аккумуляторного ареометра ТУ 25-11-968-77 (рис. 35). В первом случае электролит наливают в мерный цилиндр (мензурку) или другой стеклянный сосуд высотой 200...300 мм, диаметром 50...70 мм и опускают в него денсиметр (поплавок). Деление денсиметра, совпадающее с уровнем электролита в цилиндре, указывает на его плотность. Способ измерения плотности электролита в цилиндре применяют главным образом для контроля плотности электролита в баке, где его приготовляют.

Ареометр позволяет измерять плотность электролита непосредственно в аккумуляторе. Он состоит из цилиндра с резиновой грушей и заборной трубкой и денсиметра (поплавка). При определении плотности электролита необходимо сжать рукой резиновую грушу ареометра, ввести конец заборной трубки в электролит и постепенно отпустить грушу. После того, как денсиметр всплывет, по его шкале определить плотность электролита в аккумуляторе. При измерениях надо следить за тем, чтобы денсиметр свободно плавал в электролите ("не прилипал" к стенкам цилиндра).

Плотность электролита зависит. от температуры. При повышении температуры на 1 °C плотность электролита уменьшается, а при понижении температуры на 1 °C, наоборот, увеличивается на 0,0007 г/см 3 . На каждые 15 °C изменения температуры плотность изменяется примерно на 0,01 г/см 3 . Исходной считается температура электролита 25 °C. Поэтому при измерении плотности электролита следует учитывать его температуру и в необходимых случаях вносить поправку к показаниям ареометра, пользуясь табл. 5

Таблица 5. Величины поправок к показанию ареометра (денсиметра) в зависимости от температуры электролита

Заливку электролита в аккумуляторы нужно проводить в такой последовательности:

• снять защитный кожух полюсных выводов и крышку батареи (у танковых батарей и, автомобильных батарей типа 6СТ490ТР и 6СТ-190ТРН);
• очистить поверхность батареи от пыли;
• внешним осмотром убедиться в исправности моноблоков и ящиков и отсутствии дефектов в мастике (пузыри, трещины, отслоения);
• разгерметизировать батареи, для чего с пробок удалить герметизирующую пленку (если они ею заклеены), срезать герметизирующие выступы на полиэтиленовых пробках, вывернуть пробки и удалить герметизирующие диски (где они установлены). В батареях с автоматической регулировкой уровня электролита удалить укупорочные стержни, вывернуть пробки и плотно надеть их на вентиляционные штуцера. Герметизирующие диски и укупорочные стержни обратно не ставить. Следует помнить, что, если не удалить герметизирующие детали, возникнет опасность разрыва аккумулятора газами, выделяющимися при заряде;
• прочистить вентиляционные отверстия в пробках;
• залить в каждый аккумулятор электролит (рис. 36) небольшой струей. Для заливки применять фарфоровую, полиэтиленовую или эбонитовую кружку и стеклянную, полиэтиленовую или эбонитовую воронку.

Аккумуляторные батареи заливаются электролитом, имеющим плотность в зависимости от климатической зоны, указанной в табл. 3.

Температура электролита, заливаемого в аккумуляторные батареи, должна быть не ниже 15° и не выше 25 °C.

В жаркой и теплой влажной зонах допускается заливка батарей электролитом с температурой до 35 °C.

Заливать электролит следует небольшой струей до тех пор, пока зеркало электролита не коснется нижнего торца тубуса горловины. В батареи, не имеющие тубуса, заливку электролита производить до уровня на 15...20 мм выше предохранительного щитка для танковых и на 10...15 мм выше предохранительного щитка для автомобильных батарей.

Уровень электролита проверяется с помощью стеклянной трубки диаметром 5...6 мм с делениями (рис. 37). Погрузив трубку в электролит до упора в предохранительный щиток, нужно зажать пальцем верхний конец, затем приподнять ее: высота столбика в трубке соответствует уровню электролита в аккумуляторе.

Корректировка уровня электролита в аккумуляторах при заливке батарей упрощается при применении для этой цели резиновой груши со специальным наконечником (рис. 38). Груша имеет сменный эбонитовый наконечник в виде трубки с заглушённым нижним концом, в котором на некотором расстоянии от конца наконечника просверлено отверстие диаметром 2...2,5 мм. Практически нужно иметь четыре сменных наконечника с расстоянием отверстий от конца: 12, 15, 17 и 20 мм. Наконечник груши вводят в заливное отверстие крышки аккумулятора до упора в предохранительный щиток, после чего грушу сжимают и отпускают. Если уровень электролита ниже нормы, в отверстие наконечника будет засасываться воздух: в аккумулятор следует добавить электролит. Если уровень электролита выше нормы, излишек его будет отсасываться в грушу и уровень установится на нужной высоте над предохранительным щитком.

Автомобильные батареи с автоматической регулировкой уровня электролита следует заливать (при пробке, надетой на вентиляционный штуцер) до верхнего среза заливной горловины. После снятия пробки со штуцера уровень электролита снизится автоматически до установленной нормы.

Примерное количество электролита, необходимое для заливки батарей разных типов, указано в табл. 1.

Аккумуляторные батареи заправляются жидкостью на базе щелочи или кислоты, рассчитанной на весь срок работы изделия. При деградации реагента (помутнении или замерзании) можно попытаться заменить раствор, что позволит продлить срок эксплуатации изделия. При этом необходимо знать, как приготовить электролит для аккумулятора в домашних условиях.

Состав электролита для АКБ

Состав электролита зависит от типа аккумулятора:

1. В свинцовых батареях для автомобилей и мотоциклов используется раствор дистиллированной воды и серной кислоты (формула H2SO4).
2. В фонарях и стационарных установках – щелочные источники постоянного тока, заправленные 20% водным раствором едкого натрия или калия (NaOH или KOH). Для повышения рабочих характеристик в смесь вводятся присадки (например, на основе моногидрата лития).

Требования к плотности и компонентам

Для нормального протекания химических реакций в аккумуляторе необходимо применять электролитический состав без посторонних примесей, способных снизить емкость АКБ. Для повышения эффективности работы источника тока необходимо использовать химически чистые компоненты. Согласно регламенту при приготовлении электролита для свинцовых аккумуляторов используется кислота, содержащая не более 8% воды. Раствор замешивают на основе дистиллированной воды, не содержащей солей, применение жидкости из водопровода категорически запрещено.

Щелочь поставляется в высушенном виде, в процессе хранения и транспортировки материал не должен сыреть и вступать во взаимодействие с другими реагентами. Гранулы загружаются в дистиллированную воду и размешиваются, затем в раствор вводятся дополнительные компоненты.

Качество электролита для многоразовых химических источников тока напрямую зависит от соблюдения пропорций компонентов в рабочей жидкости.

Безопасность при домашнем приготовлении

Перед тем как самостоятельно сделать электролит в домашних условиях, необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности:

1. Для предохранения кожи, глаз и органов дыхания используются средства защиты, устойчивые к воздействию агрессивных веществ. Необходимо надеть защитный фартук и резиновые перчатки, на глаза – очки.
2. Для нейтрализации разлитой кислоты используется нашатырный спирт или водный раствор кальцинированной соды.
3. Смешивание компонентов производится в стеклянной или пластиковой емкости, устойчивой к воздействию агрессивных веществ. При изготовлении щелочного электролита используется емкость из стали или пластика, применение резервуаров из других материалов не допускается.
4. Помещение должно проветриваться, поскольку пары кислоты или щелочи негативно влияют на дыхательные пути человека.
5. При изготовлении электролита для свинцовых батарей кислота вливается в воду малыми порциями при постоянном перемешивании раствора.

Необходимое оборудование

Перед началом приготовления сернокислотного раствора необходимо подготовить:

• емкость объемом 2-3 л (тип материала зависит от состава электролита);
• мерную емкость для определения необходимой дозы реагентов;
• дистиллированную воду;
• концентрированную серную кислоту;
• стеклянную палочку для перемешивания;
• ареометр для замера плотности полученной смеси.

Инструкция по приготовлению

После подготовки материалов и защитной экипировки можно приступить к смешиванию компонентов. Процедура приготовления сернокислотного или щелочного электролита не отличается сложностью. Полученные реагенты не рекомендуется хранить в домашних условиях: жидкость заливается в банки аккумулятора, который необходимо зарядить. Хранение батареи в разряженном состоянии не допускается, поскольку происходит разрушение электродов и деградация активной массы.

Кислотный состав

Работы выполняются в проветриваемом помещении при температуре воздуха не более 25°С. Перед смешиванием компонентов следует выяснить объем жидкости, необходимый для заправки аккумулятора. Автомобильные батареи емкостью 50-60 А*ч имеют корпусы, вмещающие до 3,7 л электролита. Рекомендуется изготовить немного больше рабочей жидкости (на 200-300 мл). Также необходимо определиться с плотностью электролита, зависящей от климатической зоны. Чем ниже температура окружающей среды, тем выше должна быть стартовая плотность электролита.

Например, для регионов Крайнего Севера с минимальной температурой зимой до -50°С рекомендуется заливать жидкость плотностью 1,27 г/см³ (после зарядки параметр возрастает до 1,29 г/см³). В средней полосе применяется раствор плотностью 1,28 г/см³. Для получения электролита необходимо взять 1 л дистиллированной воды и 360 мл серной кислоты.

Для получения раствора, рассчитанного на эксплуатацию в южных регионах, требуется 330 мл кислоты (расчетная плотность – 1,24 г/см³).

Краткий алгоритм приготовления раствора:

1. Налить в емкость дистиллированную воду.
2. Влить тонкой струйкой необходимый объем серной кислоты, одновременно размешивая раствор стеклянной палочкой. Ускоренное смешивание компонентов запрещается.
3. Произвести предварительный замер плотности, а затем выдержать жидкость на протяжении 10-12 часов для полноценного перемешивания компонентов.
4. Повторно измерить плотность ареометром. Если параметр отличается от требуемого значения в меньшую сторону, то в смесь вводится дополнительная кислота. При повышенной плотности электролит необходимо разбавить дистиллированной водой.
5. Залить раствор в банки аккумулятора, который предварительно очищается от отработавшей жидкости. После проведения зарядки необходим контрольный замер плотности, при этом значение корректируется введением дополнительной серной кислоты или доливкой дистиллированной воды. Следует помнить, что замер плотности будет корректным только при полностью заряженной батарее.

На щелочной основе

При приготовлении щелочного раствора необходимо учитывать агрегатное состояние щелочи, которая поставляется в виде гранул или в жидком состоянии (в смеси с водой). Твердый материал засыпается в воду (дистиллированную) и растворяется размешиванием смеси стеклянной палочкой. Соотношение компонентов раствора указывается на заводской этикетке, наклеенной на боковой части источника питания.

Плотность раствора зависит от климатической зоны, чем ниже температура окружающей среды, тем большую плотность должен иметь электролит. Например, при температуре до -19°С используется электролит плотностью до 1,21 г/см³, для улучшения характеристик практикуется введение 20 г на литр едкого лития.

Аналогичный по составу раствор используется в аккумуляторах, работающих в условиях повышенных температур. При использовании батареи при температуре от -40°С плотность необходимо довести до 1,28 г/см³.

Распространенные пропорции сухой щелочи и воды:

• для формирования раствора плотностью от 1,17 до 1,19 г/см³ необходимо ввести 1/5 сухого компонента в 4/5 воды;
• при внесении 1/3 щелочи в 2/3 воды плотность смеси повышается до 1,19-1,21 г/см³;
• для получения раствора с минимальной температурой застывания необходимо смешать сухую щелочь и воду в равных пропорциях (плотность до 1,27 г/см³).

Полученный реагент необходимо выдержать в помещении на протяжении 6 часов, емкость закрывается герметичной крышкой. При контакте с воздухом происходит деградация электролита, ухудшающая электрохимические свойства раствора. Часть щелочи выпадает в осадок, для заливки в банки батареи используется осветленная фракция (находится в верхней части резервуара) без примесей. Попадание твердых частиц в полость банок вызывает замыкание отрицательных и положительных электродов, приводящее к ускоренному саморазряду источника постоянного тока.

Другие виды электролитов

Приготовление других типов электролитов в бытовых условиях не практикуется. Если в батарее используется загущенная смесь кислоты и воды (технология AGM или гелевые аккумуляторы), то самостоятельно приготовить раствор с нужными параметрами не получится. Для восстановления подобных устройств необходимо заправить в банки воду, которая постепенно пропитает губчатые прокладки. Затем производится несколько циклов зарядки малыми токами, что позволяет восстановить емкость.

Для приготовления электролита необходимо иметь следующее оборудование:

сосуд, стойкий к действию серной кислоты, емкостью 4-5л;

ареометр с заборной трубкой;

термометр с диапазоном от 0 до 50°С;

резиновые груши (большая и малая) с кислотостойкими наконечниками;

мензурки на 1 л и на 0,1 - 0,2 л с мелкими делениями;

стеклянную или эбонитовую палочку для размешивания раствора;

стеклянную воронку.

Компонентами электролита являются кислота серная аккумуляторная (ГОСТ 667-73) и дистиллированная вода, специально предназначенная для аккумуляторов.

Плотность изготавливаемого электролита должна соответствовать климатической зоне.

Во время приготовления электролита необходимо строго выполнять меры безопасности при обслуживании и эксплуатации аккумуляторных батарей. Серная кислота обычно хранится в стеклянных бутылях с притертыми стеклянными пробками. Выливать кислоту нужно только с помощью приспособлений, не допуская ее проливания. Рядом обязательно должен быть готовый 10% раствор питьевой соды на случай нейтрализации пролившейся кислоты.

В начале целесообразно приготовить электролит плотностью 1,4 г/см3. Кислота заливается в дистиллированную воду тонкой струей при непрерывном помешивании раствора стеклянной или эбонитовой палочкой. После приготовления электролита плотностью 1,4 г/см3 его надо остудить до температуры +25°С, проверить еще раз плотность электролита и только после этого приступить к составлению электролита необходимой плотности. Количество серной кислоты и дистиллированной воды, потребных для приготовления электролита плотностью 1,40 г/см3 с последующей доводкой до 1,26 г/см3 или другой плотности, определяется согласно таблице климатической зоны.

Заряд аккумуляторных батарей Необходимы: зарядное устройство с амперметром и вольтметр.

Присоедините положительный вывод батареи к " + " клемме зарядного устройства, а отрицательный к "-" клемме.

Включите батарею на заряд током величиной 1/10 от номинальной емкости при температуре электролита не выше 30°С в условиях холодного и умеренного климата и не выше 35°С в условиях жаркого и теплого климата, Подзарядка батареи ведется до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах (аккумуляторы "кипят") и в течение 2 ч напряжение и плотность электролита останутся постоянными.

Во время подзарядки периодически через каждые 2 ч нужно проверять напряжение, плотность и температуру электролита и следить, чтобы температура не поднималась выше 45°С (в жаркой и тепловлажной зоне до 50°С). В этом случае нужно уменьшить вдвое зарядный ток на время, необходимое для снижения температуры до 30-35° С, или временно отключить зарядное устройство для охлаждения электролита до 30°С.

Степень заряженности аккумулятора определяется измерением величины плотности электролита. Плотность электролита измеряется ареометром. При замере плотности к показаниям ареометра следует прибавить или отнять температурную поправку, которая равна 0,01 г/см3 на каждые 15°С, для уточнения реального состояния электролита по отношению к положенному согласно плотностям по климатическим зонам.

В конце подзарядки, если плотность электролита с учетом температурной поправки будет отличаться от нормы для данной климатической зоны, проводится корректировка плотности электролита доливкой дистиллированной воды при плотности выше нормы и доливкой кислоты плотностью 1,4 г/см3, когда она ниже нормы. После корректировки заряд нужно продлить на 30 мин для полного перемешивания электролита.

Окончательно замер уровня электролита проводится через 30 мин после конца подзарядки. Если уровень ниже нормы, то в аккумулятор добавляют электролит такой же плотности, которая должна быть при полностью заряженном аккумуляторе, при избытке излишек отбирается резиновой грушей.

Почему нельзя длительно перезаряжать аккумуляторную батарею? При длительном перезаряде батареи происходит электролиз воды электролита на кислород и водород. Кислород сильно окисляет решетки положительных пластин и этим вызывает их разрушение. Одновременно при перезарядке в порах активной массы пластин накапливается большое количество газов кислорода и водорода, которые увеличивают давление в порах, это вызывает разрыхление и выкрашивание активной массы. Разрушение пластин вызывает уменьшение емкости батареи и короткое замыкание разноименных пластин. Характерным признаком перезарядки является сильное газовыделение (кипение) из электролита и быстрое уменьшение его уровня.