Самостоятельное приготовление электролита для акб. Как приготовить электролит Порядок приготовления электролита для аккумуляторных батарей

9.1. Перед приготовлением электролита следует подготовить необходимое количество аккумуляторной серной кислоты, дистиллированной воды и емкость для разведения электролита.
Химический состав аккумуляторной серной кислоты должен соответствовать требованиям ГОСТ 667-73*, воды - ГОСТ 6709-72*.
Допускается использование конденсата с турбин ТЭЦ, если концентрация примесей при этом не превышает норм, установленных «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и приведенных в табл. 9.1.

9.2. Партия кислоты должна поступать вместе с паспортом (сертификатом) с данными химического анализа, удостоверяющими ее соответствие ГОСТ 667-73*.
При отсутствии паспорта (сертификата) заказчик обязан предоставить протокол химического анализа средней пробы кислоты и дистиллированной воды. Без паспорта (сертификата) или протокола химического анализа кислоты и дистиллированной воды приступать к приготовлению электролита запрещается.

9.3. Приготавливать сернокислый электролит рекомендуется в стальной гуммированной или выстланной листовым полиэтиленом ванне, вместимость которой должна быть не менее, чем на 25% больше всего количества электролита, необходимого для данной батареи.

Количество электролита для различных типов аккумуляторов указано в приложении 2.

При отсутствии специальных ванн для приготовления электролита можно использовать любую кислотостойкую емкость: деревянные или стальные ванны, футерованные рольным свинцом, эбонитовые или керамические сосуды, а также деревянные баки прямоугольной формы из досок толщиной 30-50 мм, покрытые слоем бумаги № 5 толщиной 5-7 мм.

Таблица 9.1

9.4. Ванну, вымытую внутри дистиллированной водой, следует устанавливать в аккумуляторном помещении между рядами аккумуляторов на переносные подставки, а в помещении для приготовления электролита (кислотном) - на стационарные металлические подставки (рис. 17).
Ванна для разведения электролита должна устанавливаться на такой высоте, чтобы дно ванны было выше верхней кромки аккумуляторов на 25-30 мм.

9.5. В аккумуляторы типа СК и СКЭ следует заливать электролит плотностью 1,18 г/см3 при температуре электролита 25°С.

Рис. 17. Схема заливки электролита в аккумуляторы батареи
1 - емкость для приготовления электролита; 2 - кислотостойкий резиновый шланг диаметром 25 мм; 3 - аккумулятор; 4 - металлическая подставка для установки емкостей; 5 - настил из досок толщиной 25 мм

Если температура электролита отлична от 25°С, то плотность электролита, который необходимо заливать в аккумуляторы, определяют по табл. 9.2.

Таблица 9.2

Например: температура электролита равна 15°С. В аккумуляторы типа СК и СКЭ следует заливать электролит плотностью 1,188 г/см3, а не 1,18 г/см3, как при температуре 25°С.

9.6. Приготовление электролита должно производиться в следующем порядке:

• ванны на 65-70% объема заполняются дистиллированной водой, после чего заливается кислота. Запрещается лить воду в кислоту;
• кислота вливается тонкой струей при непрерывном перемешивании раствора деревянной мешалкой типа весла, сжатым воздухом или кислородом при давлении 0,2 - 0,3 кгс/см2;
• для приготовления электролита плотностью 1,18 г/см3 необходимо на каждый литр дистиллированной воды добавлять 0,2 литра (366 г) кислоты, для электролита плотностью 1,22 г/см3 следует добавлять 0,26 литра (477 г) кислоты;
• после охлаждения до температуры 25°С электролит перешивается и корректируется;
• при корректировке, если плотность электролита ниже нормы, доливают кислоту, если выше нормы - воду.

9.7. При наличии кислотоупорного насоса им производится подача воды и кислоты в ванну для разведения электролита, а также заполнение аккумуляторов электролитом.
В этом случае устанавливать ванну на подставки не требуется. Небольшое количество электролита можно заливать с помощью шланга, изготовленного из кислотостойкой резины.
Для этого необходимо:

• прикрепить к концу шланга свинцовый груз (кусок паяльного прутка, соединительную полосу, и т.п.);
• сложить шланг вдвое и, держа оба его конца в руке, влить в него дистиллированную воду;
• зажав один конец шланга, второй - со свинцовым грузом - быстро погрузить в раствор электролита:
• разжать конец шланга, слить в приготовленный сосуд воду и направить шланг с вытекающим из него электролитом в бак аккумулятора.

После заполнения аккумулятора электролитом конец шланга снова перегнуть, зажать и направить в следующий аккумулятор.
Если приготовленного электролита не хватает для заполнения всех аккумуляторов батареи, то его распределяют и разливают равномерно во все аккумуляторы. При этом первая заливка электролита производится до нижней кромки электродов. После последующей заливки, когда электроды погрузятся в электролит, батарею необходимо включить на заряд слабым током, равным 0,1 разрядного тока 10-часового режима, до окончания полной заливки электролита.

9.8. Пригодность электролита, поставляемого заказчиком, должна быть подтверждена протоколом лабораторного анализа.

9.9. Перед заливкой баков электролитом и началом формирования батареи следует:

• проверить соответствие расположения стеллажей и аккумуляторов чертежам проекта;
• проверить правильность установки аккумуляторных баков на стеллажах, наличие изоляторов и прокладок под аккумуляторами, правильность расстояния между баками, надежность сварки пластин с соединительными полосами, правильность установки сепараторов, держателей и пружин;
• испытать надежность работы зарядного устройства, с этой целью включить зарядный агрегат на нагрузку, соответствующую максимальному зарядному току, на 8 часов (испытание производится заказчиком); электроснабжение зарядного устройства на время формирования должно быть бесперебойным (от 2-х источников питания);
• в аккумуляторах со свинцовыми баками проверить, не прикасаются ли свинцовые борты к стенкам ящиков и нет ли замыкания между обкладками соседних баков, а также касания электродов со свинцовой выкладкой;
• проверить полярность шин и напряжение между положительной и крайней отрицательной шинами непосредственно в аккумуляторном помещении. Для этого необходимо собрать схему на заряд (рис. 18) и включить зарядное устройство. Вольтметром постоянного тока, подключенным к выводам 300 В, следует замерить напряжение между полюсами первого и последнего аккумуляторов батареи. По показаниям вольтметра следует убедиться в том, что положительный блок электродов первого аккумулятора является положительным полюсом, а отрицательный блок электродов последнего аккумулятора - отрицательным полюсом. Напряжение между полюсами должно быть равно напряжению на батарее, которое показывает вольтметр на щите постоянного тока;
• проверить исправность системы вентиляции путем включения ее в работу на 3 ч;
• проверить действие автоматической блокировки, предусматривающей отключение зарядного тока при прекращении работы вентиляции.

Рис. 18. Схема включения аккумуляторной батареи с помощью элементного коммутатора. ЗУ - зарядное устройство

9.11. Уровень электролита в аккумуляторе, замеряемый стеклянной трубкой, должен быть на 10-15 мм выше верхних кромок электродов.

9.12. Большое количество электролита для объектов, расположенных в районе монтажного управления, рекомендуется заготавливать централизованно с последующей транспортировкой на объект (рис. 19).

Рис. 19. Технологическая схема приготовления сернокислотного электролита для аккумуляторов. Стрелками показаны направления движения потоков:

В этом случае электролит должен заготавливаться в следующем порядке:

• аккумуляторную серную кислоту, привезенную с базы в специальной цистерне 7, перекачивают с помощью сжатого воздуха от компрессора 5 или насосом в бак 6;
• дистиллированную воду заготавливают в тепловых или электрических дистилляторах 1, а также методом анионитно-катионитной очистки и хранят в баке 2;
• дистиллированную воду, а затем кислоту из баков сжатым воздухом или насосом перемещают в реактор 4 и энергично перемешивают;
• электролит после охлаждения до 25°С и корректировки плотности перекачивают в бак 3.

Все емкости в схеме технологического процесса централизованной заготовки электролита необходимо изготавливать из стального листа и футеровать изнутри кислотостойким материалом.

9.13. Доставлять электролит на объекты монтажа рекомендуется в специальных кислотостойких цистернах, закрепленных на автомобильном двухосном прицепе, или в мягких кислотостойких резервуарах, помещаемых в металлические контейнеры. Небольшие партии электролита можно доставлять в 20-литровых стеклянных бутылях или в 50-литровых полиэтиленовых баках.

9.14. Электролит, доставленный на объект в цистерне или мягком резервуаре, следует заливать шлангом (шлангами) из кислотостойкой резины. Один конец шланга необходимо закрепить на сливной трубке цистерны (мягкого резервуара), другой опустить в бак аккумулятора (рис. 20).

9.15. Применение индустриальной технологии, описанной в п.п. 9.12, 9.13, 9.14, позволяет сократить сроки монтажа и уменьшить долю ручного труда аккумуляторщиков.

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.

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 в аккумуляторе отвечает за создание нужной среды для накапливания энергии. От его качества зависит, сколько циклов выдержит зарядный элемент перед тем, как выйти из строя.

Некоторые аккумуляторы продаются без этого вещества, и водителю приходится самому его докупать или же делать самостоятельно. Процесс создания электролита не отличается особой сложности, но требует времени.

Внимание! При создании электролита вам придётся работать с серной кислотой. Поэтому крайне важно иметь индивидуальные средства химической защиты строгой направленности.

По своей сути электролит для аккумулятора представляет раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Во время смешивания плотность химического реагента должна быть 1,4.

Готовить вещество лучше всего в деревянной, эбонитовой или керамической бочке, обложенной свинцом. Стеклянная тара непригодна для серной кислоты. Она быстро покрывается трещинами и приходит в негодность.

Важно! Хранение в стеклянной таре допускается. Главное при этом герметично закрыть сосуд и опечатать его сургучом.

Консервация электролита для аккумулятора важная и ответственная задача. Дело в том, что при его производстве в 90% случаев образуются излишки. Выливать драгоценный раствор неразумно, поэтому его нужно бережно слить в стеклянные сосуды с последующим опечатыванием. При этом необходимо наклеить на бутылку соответствующую надпись, где будет указана дата создания.

Процесс изготовления

Возьмите электролит плотностью в 1,4 г/см3 и налейте его в специальный бак, обложенный свинцовыми листами. Долейте дистиллированной воды, не торопясь, перемешайте полученную субстанцию.

Совет! Для перемешивания лучше всего использовать эбонитовую палочку. Она не только не поддаётся влиянию серы, но и не вступает в реакцию с ней.

Важным моментом приготовления электролита для аккумулятора является сам процесс смешивания реагентов. Ни при каких обстоятельствах нельзя добавлять воду в серу. Сначала наполните ёмкость дистиллированной водой, и потом, постепенно вливайте серную кислоту.

Необходимо, чтобы H2SO4 лилась тоненькой струйкой, это обеспечит стабильность реакции и станет главной предпосылкой создания качественного электролита для аккумулятора. Если же делать наоборот, то раствор вскипит. Будет огромный выброс тепла. При таком раскладе в разы повышается вероятность попадания химического реагента на кожу.

Попадание серной кислоты на кожу вызывает резкое жжение и раздражение. Если жидкости слишком много, то она может вызвать химический ожог 2—3 степени. Именно поэтому так важно соблюдать правила безопасности.

Важно! Плотность H2SO4 должна быть 1,83 г/см3. Далее, 650 миллилитров серной кислоты нужно не торопясь влить в воду.

К сожалению, водителям не всегда удаётся отыскать дистиллированную воду, и тогда они используют первую попавшуюся жидкость прозрачного цвета. Этого ни при каких обстоятельствах делать нельзя. Дело в том, что посторонние минералы, присутствующие в минеральной воде препятствуют химической реакции, тем самым делая электролит для аккумулятора менее эффективным.

В крайнем случае возьмите простую воду из-под крана и дайте ей отстояться. Это самый малозатратный вариант, но по времени он занимает не менее двух дней. Значительно практичнее использовать дистиллированную жидкость.

В процессе создания электролита для аккумулятора нужно внимательно отслеживать плотность раствора и температуру. Во время приготовления оптимальной считается температура в 15 градусов по Цельсию.

Очень важно рассчитать хотя бы приблизительный объём АКБ. Обычно он варьируется в диапазоне от 2,5 до 4 литров. Бывают, конечно, и исключения. Но этот канон редко нарушается. Данный показатель верен только для легковых автомобилей, с ёмкостью аккумуляторов в диапазоне от 55 до 60 А*ч.

Замена электролита в аккумуляторе

Подготовка

Перед тем как осуществить замену электролита в аккумуляторе необходимо позаботиться о подборе подходящего для этой задачи инструментария, вам понадобится:

• зарядное устройство;
• полиэтиленовая воронка;
• серная кислота;
• аэрометр или денсиметр;

Зарядное устройство должно быть мощностью в 12 В. Это оптимальный показатель для легковых автомобилей. Перед тем, как заменить электролит в аккумуляторе, его необходимо промыть. Мало того, емкость нужно хорошо потрусить. Данная процедура позволит избавиться от грязи, прилипшей к внутренним стенкам.

Устраните отложения солей на электродах. На этом подготовка к заливке электролита в аккумулятор считается завершённой. Сам процесс не отличается особой сложностью и не требует какой-либо особенной подготовки.

Процесс замены

Чтобы со стопроцентной гарантией заполнить аккумулятор вам понадобится как минимум четыре литра. С излишками вы знаете, что делать. После того как раствор приготовлен, возьмите полиэтиленовую воронку. Именно через неё нужно заливать полученный электролит в аккумулятор.

Жидкость должна быть выше пластин на 10—15 миллиметров . Перед тем как установить аккумулятор обратно в машину, подождите несколько часов, пока электролит впитается.

После того как электролит залит в аккумулятор, пришло время его зарядить. Для этого нужно использовать ток, мощность в 10 раз меньше от номинальной величины зарядного элемента.

Важно! В конце заливки проверьте уровень плотности.

Для измерения плотности электролита используется специальный прибор денсиметр, достаточно погрузить его в жидкость, как он выдаст вам нужные показания. При этом перед погружением его необходимо тщательно протереть и очистить от любой грязи, так как посторонние элементы сильно искажают выдаваемые показатели.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Среди автомобильных экспертов всех мастей уже давно идут бурные дискуссии о том, какова должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом. Дело в том, что однозначного ответа на этот вопрос просто не существует. Каждый аккумулятор — это уникальная конструкция, имеющая индивидуальные параметры. Рекомендованные же показатели указываются в идущем в комплекте мануале.

В инструкции можно найти много полезной информации, к примеру, нуждается ли аккумулятор в доливке воды или же является полностью самообслуживаемым. Мало того, технологии изготовления разных компаний сильно отличаются друг от друга, как и материалы, используемые в конструкции.

От плотности электролита во многом зависит работоспособность всего аккумулятора. Причём ощутимый вред может нанести как заниженная, так и завышенная плотность. Мало того, при определённых обстоятельствах жидкость внутри просто замерзает.

Ёмкость и плотность аккумулятора имеют прямую связь. Соответственно, если она низкая, то батарею придётся чаще подзаряжать. Слишком высокий показатель плотности также ни к чему хорошему не приведёт, даже наоборот, он будет способствовать скорейшему разрушению накопителя.

Повышенная плотность электролита в аккумуляторе ведёт к тому, что он начинает активно разрушаться. Дело в том, что молекулы находятся слишком близко друг к другу, из-за этого химический процесс не прекращается ни на секунду.

Как видите, подобрать подходящую плотность электролита в аккумуляторе не так-то уж и просто. Больше всего данная задача усложняется с приходом зимы. Нужно найти оптимальную консистенцию, которая сохранит работоспособность автомобиля в сильный мороз и при этом не разрушит аккумулятор.

Для каждой климатической зоны есть свои уникальные показатели, которых нужно придерживаться. Если вы находитесь на Крайнем Севера, показатель плотности должен быть на уровне 1,29 г/см3. Мало того, необходимо учитывать не только климатическую зону, но и данные по критическим температурам в области.

Если же брать общий показатель плотности электролита в аккумуляторе по РФ, то он лежит в диапазоне от 1,26 до 1,27 г/см3. Тем не менее есть некоторые граничные цифры, ниже которых плотность не должна проседать, а именно 1,23 г/см3.

Годовой диапазон температур для каждой области разный, поэтому подбирая плотность электролита в аккумуляторе для зимы и лета в первую очередь нужно ориентироваться на граничные показатели. Также есть ряд рекомендаций, которые помогут поддерживать работоспособность устройства в любую пору года:

1. Зимой электролит может сильно охлаждаться, поэтому перед поездкой лучше прогреть его. Для этого достаточно включить дальний свет
2. При сезонном понижении температуры нужно контролировать состояние клемм. Если плотность электролита в аккумуляторе уменьшается, то увеличивается внутреннее сопротивление, как результат сила пускового тока становится меньше.
3. Чтобы долить в электролит аккумулятора воды необязательно снимать его с машины, это можно сделать, просто открыв капот.

Если долив воды внутрь резервуара, для понижения плотности — вполне распространённая практика, то использовать таким же образом серу ни при каких обстоятельствах нельзя. Это не только не повысит плотность субстанции, подобное действие полностью выведет из строя деталь.

Уровень электролита в АКБ

Обслуживание аккумулятора не представляет собой особенной сложности, достаточно время от времени проверять его состояние и при необходимости доливать воды. Также нужно со вниманием относиться к сроку службы устройства.

Большинство современных аккумуляторов являются необслуживаемыми. Всё что нужно от водителя — это периодически заряжать батарею. Но если вам всё же повезло наткнуться на старую модель, тогда за ней придётся внимательно следить. Это позволит в значительной мере продлить срок её эксплуатации.

Обслуживаемые батареи можно легко отличить по пробкам на отсеках. Крышки банок лучше всего откручивать обычной монетой. Отвёртка может легко повредить поверхность, нанеся серьёзный вред детали. После этого начинается диагностика, она состоит из трёх взаимосвязанных процедур:

• проверки плотности,
• проверки уровня,
• проверка заряда.

Внимательно осмотрите корпус аккумулятора. Там должна быть специальная пометка, указывающая на рекомендованный уровень электролита. Точнее, это целая шкала, которая обозначает допустимый диапазон наполнения ёмкости для корректной работы устройства.

К сожалению, некоторые аккумуляторы не обладают шкалой измерения электролита. В таком случае можно воспользоваться простой пластиковой трубкой, и по ней определить заполнение ёмкости.

Возьмите трубочку и опустите её внутрь аккумулятора с электролитом. При этом отверстие необходимо заткнуть пальцем, после чего нужно вытащить приспособление и оценить, сколько жидкости поместилось внутри.

Внимание! Нормальный уровень электролита в аккумуляторе от 12 до 15 мм.

При зарядке аккумулятора кипит электролит

Когда во время зарядки аккумулятора автомобилист видит, как начинает кипеть электролит — это действительно пугает. В действительности ничего страшного здесь нет. Это вполне нормальный процесс, обозначающий, что устройство уже зарядилось.

Кипение электролита в аккумуляторе и близко не является данным процессом. Температура жидкости не доходит до нужной для кипения отметки. Это просто пузырьки воздуха, появляющиеся в жидкости в результате электролиза. Проще говоря, через субстанцию проходит ток, разлагая вещество на молекулярном уровне.

Итоги

Электролит для аккумулятора крайне важный расходный материал, от которого зависит качество работы батареи, её мощность, объём заряда и устойчивость к погодным условиям. При необходимости конфигурацию жидкости можно менять, добавляя воды.

Рассчитывая подходящую плотность электролита в аккумуляторе нужно в первую очередь брать показатели граничных температур в данном сезоне и на их основе менять конфигурацию субстанции.

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.