Любой автомобильный аккумулятор является кислотным элементом. В нем содержится раствор серной кислоты определенной плотности. Он выполняет роль катализатора процесса преобразования чистого свинца, его оксида и кислоты в воду и сульфат свинца в процессе разряда и зарядки. Если концентрация кислоты окажется меньше, батарея будет выдавать меньше мощности. В этой статье мы рассмотрим, как поднять плотность электролита и на что она влияет.
Особенности химического процесса в аккумуляторе
В аккумуляторе свинцово-кислотного типа химический процесс стоит в основе его работы. Его интенсивность, в свою очередь, напрямую зависит от конструкции АКБ. В ранних моделях использовался чистый свинец для изготовления электродных решеток и токовых выводов, но это делало их очень мягкими и недолговечными. Для повышения надежности решеток производители стали добавлять в сплав сурьму. Ее массовая доля составляет не более 6%, что очень важно. Введение данного металла несколько снизило эффективность работы аккумулятора, но сделало решетки долговечнее.
Окисляется свинцово-сурьмянистый сплав исключительно из-за состава электролита. С одной стороны, он играет роль катализатора, обеспечивающего работоспособность реакции. А с другой, при несоблюдении концентрации она приносит вред источнику питания в целом. И на многое влияет именно плотность электролита в аккумуляторе, которая в зависимости от состояния заряда постоянно меняется.
Итак, что мы имеем. Свинцовые отрицательные пластины из сплава на 6% из сурьмы, которые погружены в раствор из воды и серной кислоты, также есть положительные пластины с пастой из оксида свинца. В одном 12-вольтовом аккумуляторе 6 банок, в каждой из которых находится комплект отрицательных и положительных пластин. Банки разделены между собой для исключения короткого замыкания между ячейками. Контактная пара взаимодействует между собой через электролит, который обеспечивает перемещение от одного электрода к другому заряженных частиц при подключении нагрузки. Соответственно, при разряде выделяются вода и сульфат свинца, а при заряде происходит восстановление электродов до своего исходного состояния.
Почему меняется плотность?
Плотность электролита АКБ напрямую зависит от состояния заряда, и она измеряется в количестве чистой серной кислоты в 1 см3 дистиллированной воды. Постепенно, по мере разрядов и неполной зарядки происходит двойное преобразование химического вещества из одной формы в другую. И обратно реакция протекает не так чисто, как в прямом. Частично сульфат свинца остается и постепенно накапливается на решетках, что приводит к сульфатации пластин. Соответственно, количество чистой восстановленной серной кислоты в аккумуляторе становится меньше на единицу объема воды. Изменяющаяся плотность электролита — это обычный химический процесс, который протекает регулярно во время работы источника питания, но в нем могут возникать определенные нарушения.
Снизить интенсивность изменения плотности электролита в аккумуляторе можно только снижением интенсивности разряда батареи. Но в автомобиле это предусмотреть тяжело, поэтому остается только правильно эксплуатировать источник питания и в нужный момент производить его нормальную дозарядку. Стоит отметить, что в нормальной АКБ в процессе разряда и заряда плотность изменяется несущественно, но в измеряемых диапазонах. Например, если оставить фары включенными на ночь, то нормальная плотность 1,4 г/см3 снизится до 1,12 г/см3. А это значение практически равно плотности обычной воды, так как в нормальном растворе количество серной кислоты не превышает 35% от общего объема электролита.
Срок службы
Первые несколько лет в аккумуляторе не наблюдается резкого падения плотности, он заряжается каждый раз после разрядки практически полностью. По разным причинам он начинает недозаряжаться или длительное время стоит без зарядки. Вот тут речь идет уже не просто о падении плотности. Произошла реакция выделения осадка, который уже не способен вступить в химическую реакцию восстановления электрода. Постепенно раствор засоряется этим осадком. Как правило, такое состояние, если в автомобиле с электрикой все в порядке, наступает только после 4-5 лет службы. Если же недозаряд происходит регулярно, то увеличить плотность придется раньше. И делать это можно только с обслуживаемым аккумулятором.
Как измерить плотность АКБ?
Чтобы узнать, насколько следует повысить плотность АКБ, необходимо ее измерить. В домашних условиях сделать это самостоятельно без специального прибора невозможно. Для проделывания всей этой процедуры потребуется:
- ареометр;
- мерный стакан;
- груша для забора раствора из батареи;
- емкость для приготовления нового раствора;
- кислота или специальный корректирующий электролит.
Наберите раствора в грушу, к которой присоединена стеклянная трубка, а внутри находится прибор. Располагать его нужно так, чтобы ареометр не касался стенок трубки. Со шкалы списывается значение. Если плотность оказывается ниже 1,4/см3, то ее нужно повысить. Сделать это можно добавлением корректирующего электролита. Повторное измерение плотности выполняется после получасовой зарядки и 2-часового простоя в покое.
Как восстановить плотность?
Поднять плотность АКБ можно тремя способами:
- залить новый электролит;
- добавить серную кислоту;
- воспользоваться корректирующим электролитом.
Важно учесть, что серная кислота не испаряется. На это при низких температурах до 140 градусов способна только вода, поэтому при низком уровне следует все же доливать воду, а при недостаточной плотности по прибору — кислоту в чистом виде. Ее количество определяется как доля в %. Например, плотность АКБ составляет 1,12 г/см3. Не хватает буквально 0,28 г/см3. Получается, что в недостающем количестве дистиллированной воды нужно разбавить 25-28% от всего нужного объема кислоты и залить в батарею.
