Автомобильный аккумулятор является свинцово-кислотным источником постоянного тока. Энергия в нем накапливается благодаря постоянно протекающей в обоих направлениях реакции разложения диоксида свинца и чистого металла в соль, с выделением энергии и восстановлением материалов до исходного состояния. Данный процесс обеспечивается благодаря правильной концентрации кислотного раствора.
Это рабочая среда, которая обеспечивает движение заряженных ионов от положительной к отрицательной пластине и в обратном направлении. Со временем жидкость убавляется, поэтому возникает вопрос, как долить электролит в аккумулятор, чтобы он не потерял свою емкость и продолжил работу?
Назначение электролита
Наличие электролита в АКБ обязательно, потому что он выступает в роли катализатора реакции обмена ионами между электродными парами. В процессе разрядки, когда к выводам батареи подключена нагрузка, происходит процесс разрушения диоксида свинца, с превращением в кристаллы соли сульфата свинца в среде катализатора. Очень важно не само наличие жидкости, а концентрация в ней серной кислоты. Именно она запускает реакцию, при которой происходит выделение ионов с накоплением их в области полюсов.
Напомним, что в аккумулятор заливается не чистая серная кислота, а ее 35% раствор. Остальная доля — это дистиллированная вода. Эта концентрация должна сохраняться, и чтобы нормировать данное значение, введено понятие плотности электролита. Она должна быть фиксированной и зависит от ряда внешних факторов. В частности, от температуры. С понижением вода замерзает, и плотность увеличивается, с повышением вода начинает испаряться, и плотность опять увеличивается.
Для АКБ, который эксплуатируется в средних широтах при температуре 20 градусов, нормальная плотность составляет 1,24 г/см3. Уменьшение плотности приводит к сильному снижению отдаваемого тока. Этот процесс протекает при разрядке, потому что молекулы кислоты расщепляются с превращением в кристаллы соли, соединяясь с молекулами свинца. Также снижение плотности может произойти при нарушении концентрации в момент доливки жидкости.
Зачем доливать электролит в АКБ?
Снижение плотности электролита в аккумуляторе — неизбежный процесс. Такое состояние возникает по следующим причинам:
- закипание батареи из-за нарушения режима зарядки;
- отсутствие своевременной доливки жидкости;
- естественное испарение воды.
Содержащаяся в электролите вода имеет температуру кипения 99 градусов и замерзания 0 градусов, поэтому ей свойственно испаряться. Кислота же кипит при 300 градусах и начинает замерзать только при -40, поэтому ее концентрация постоянно меняется.
Восполнение и поддержание нужной концентрации кислотной среды обеспечивает работоспособность АКБ, но по ряду причин она может изменяться. Это могут быть течи из пробок, но чаще возникает такое состояние, как сульфатация пластин. В результате реакции серной кислоты со свинцом и активной намазкой возникает соль. Это приводит к падению плотности. О таком состоянии говорит разряженная батарея. Чем сильнее она истощена, тем меньше плотность. Она восстанавливается во время зарядки или обратного процесса в момент, когда происходит гидролиз. Частицы сульфата растворяются, и происходит процесс восстановления свинца. Если заряд не восстанавливается, и батарея выдает после длительных зарядных циклов малые токи, вероятно, пора долить электролит в аккумулятор, но как рассчитать нужное количество вещества? Это правильный вопрос, потому что концентрация кислоты в растворе имеет значение.
Расчет количества доливаемого электролита
Доливая электролит в аккумулятор, нужно рассчитать, сколько всего в нем не хватает раствора. Выполнять это следует до подключения зарядного устройства, потому что неподключенные пластины обязательно начнут разрушаться. Как правило, необходимость в восстановлении плотности электролитической среды АКБ требуется на 4-6 году эксплуатации в обслуживаемых моделях. В редких случаях она доживает до 7 лет, но как показывает практика, эти действия помогают продлить срок весьма незначительно и восстановить емкость далеко даже не до 80%.
Перед тем, как добавить электролит в аккумулятор, нужно:
- Расположить батарею на ровном месте.
- Открутить пробки во всех банках.
- Измерить уровень жидкости во всех банках при помощи палочки и линейки.
Нормой считается уровень, при котором зеркало раствора над пластинами составляет не менее 5 мм. Добавлять воду на глаз крайне не рекомендуется, потому что слишком разбавленная концентрация также нехорошо. Батарея не будет выдавать нужный нам ток и не наберет полную емкость. Необходимо правильно рассчитывать количество доливаемой жидкости.
Сначала, перед заливкой электролита, необходимо произвести измерения его плотности в АКБ. Сделать это можно при помощи ареометра. Это специальный прибор, внутри которого плавает запаянная стеклянная колбочка с металлом, на наружной колбе есть шкала.
По ней можно узнать показатель плотности. Если она окажется завышенной, то доливка вернет источник питания к нормальной жизни. Если плотность занижена, то добавление дистиллята никак ее не восстановит. Концентрация кислоты снизится еще, что приведет к большему разряду батареи. Именно по этой причине следует предварительно изучить характеристики вещества, а затем, добавлять электролит.
Восстановить плотность до нормального уровня можно несколькими способами:
- Если она завышена, то доливкой дистиллята.
- Если занижена, то нужно добавить нового электролита.
- Если плотность занижена после добавления дистиллированной воды, но еще осталось свободное место, то добавляется кислота.
Как измерить количество электролита?
Чтобы понять, сколько нужно долить жидкости в АКБ, необходимо узнать, сколько ее осталось и должно быть. Приведем в таблице данные об автомобильных батареях с емкостью от 55 до 75 А.
Емкость, А/ч
|
Вес АКБ, кг
|
Кол-во электролита, л
|
55
|
14,5
|
2,5
|
60
|
16,5
|
2,7
|
75
|
20,5
|
4
|
190
|
30
|
10
|
Независимо, сколько электролита залито в ваш аккумулятор, он должен покрывать пластины сверху слоем 5 мм. Чтобы выяснить точное количество раствора, его нужно слить в мерную емкость.
Ни в коем случае не переворачивайте батарею для сливания жидкости, потому что содержащиеся в ней частицы пасты, осыпавшиеся на дно, могут закоротить между пластинами. Этого делать нельзя, батарея быстро выйдет из строя.
Для сливания старого электролита из батареи авто необходимо применить шприц и тонкую трубку, чтобы ее можно было продеть между пластинами и откачать раствор. Сверив должное количество с имеющимся, необходимо найти недостающую разницу. Именно столько нужно долить нового электролита, но лучше заменить его полностью, сначала залив немного и откачав для промывки, а потому до нужного уровня.
Если у вас есть серная кислота, то из нее и дистиллированной воды можно приготовить электролит. Для этого возьмите 35% кислоты и 65% воды. Смешайте вместе и заливайте в батарею, важно, чтобы пластины были закрыты. Наливать слишком много электролита также не рекомендуется. В батарее должно оставаться место для расширения газов в процессе зарядки. В новых источниках, как правило, необслуживаемых, имеется автоматический клапан сброса. Но также в них реализована система конденсации испарений с возвратом в банку, поэтому жидкость не улетучивается, и доливка не требуется на протяжении всех 5-6 лет эксплуатации.