Что такое плотность аккумуляторной батареи

Что такое плотность электролита в аккумуляторе и ее значения

Большинство автомобилей комплектуются свинцово-кислотными аккумуляторными батареями. Принцип действия свинцовых аккумуляторов заключается в обратимой химической реакции свинца и его окиси, расположенный в пластинах и раствора электролита. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты Плотность электролита показывает концентрацию (степень разбавленности) кислоты.

Что такое плотность электролита

Серная кислота и вода могут смешиваться в любых пропорциях. Понятие плотность электролита введено для того, чтобы показать, какое количество чистой кислоты содержится в единице объем электролита.

Смешивая кислоту с водой, получают промежуточные значения. Чем больше воды содержит раствор, тем меньшее значение плотности он имеет, поскольку концентрированная кислота гораздо тяжелее:

Какую плотность имеет электролит в аккумуляторах

Плотность электролита в аккумуляторе имеет определенные значения, которые существенны для нормального протекания химических реакций в процессе работы. В зимний период и летом концентрация кислоты должна иметь разные значения. Особенно это касается регионов с большими колебаниями температуры. Несоответствие плотности оптимальным значениям может привести к отрицательным последствиям:

Важно! Плотность электролита в АКБ не является постоянной величиной. Это связано с тем, что во время разряда кислота из раствора реагирует с материалом пластин и ее концентрация падает. Во время зарядки происходит обратная реакция. Разность плотностей заряженного и разряженного аккумулятора составляет примерно 0.15 – 0.16 г/см3.

Таким образом, зная параметры электролита в полностью заряженном аккумуляторе, можно определить степень разрядки, не пользуясь измерительными приборами, а определив состояние электролита при помощи ареометра.

Измерения производят с учетом температуры, так как наблюдается сильная зависимость. Рекомендуемые значения относятся к измерениям при температуре от +20 до +30°С В других случаях поправки к измерениям должны иметь такие значения:

Зависимость плотности от степени заряженности

Для электролита автомобильного аккумулятора с нормальной плотностью 1.27 гр/см3 можно привести следующую зависимости от степени разряда батареи:

В таблице плотности электролита приведена зависимость плотности и температуры замерзания. Приведенные данные показывают, что глубокий разряд батареи чреват ее замерзанием уже при температуре 8 — 16°С

Рекомендуемые значения плотности

Часто задаваемый вопрос – какая должна быть плотность электролита для лета и для зимы? Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют придерживаться следующих значений плотности, в зависимости от минимальной зимней температуры. Важность контроля плотности электролита зимой связана не только с недопущением перемерзания электролита, но и повышением КПД батареи для успешного запуска непрогретого двигателя:

Перечисленные значения справедливы для полностью заряженных батарей. Заливка электролита в новую батарею производится раствором меньшей концентрации – на 0.02 гр/см3. В процессе зарядки значение поднимется до необходимой величины.

Нормой плотности электролита в средней полосе принято считать 1.26 – 1.27 гр/см3.

Коррекция плотности при смене сезона

При большой разнице среднесуточных температур в летний и зимний период рекомендуется корректировать значение плотности. Процесс не представляет сложности, но опасен из-за агрессивности электролита.

Если машина храниться в гараже и эксплуатируется регулярно, то необходимость в коррекции не возникает, поскольку в результате длительных поездок батарея успевает зарядиться до нормального состояния и содержание кислоты не палает до критических значений.

Кратковременные поездки не способствуют нормальному заряду. Старые аккумуляторы имеют повышенные значения саморазряда, поэтому после длительного простоя плотность может упасть до недопустимых значений.

Электролит корректируется на полностью заряженном аккумуляторе. Важно знать, что в большинстве автомобилей с правильно отрегулированной системой регулировки напряжения, уровень заряда аккумулятора не превышает 80 – 90%. В зимнее время при наличии большого числа мощных потребителей (вентилятор печки, обогрев стекол и сидений, свет фар), это значение еще меньше. Для правильной подготовки батареи к зимнему сезону необходима полная зарядка специализированным зарядным устройством.

Заряд производят при слабом кипении электролита до тех пор, пока в течении текущих двух часов плотность расти уже не будет. Рост плотности говорит о том, что заряд еще не окончен.

Плотность электролита в заряженном аккумуляторе измеряют через два часа после зарядки, чтобы пластины полностью освободились от пузырьков газа и снизилась температура. Не забывайте про учет температуры электролита!

Содержание кислоты повышают при помощи корректирующего электролита, который добавляют в банки взамен части основного электролита.

Важно! Отбор раствора из каждой банки батареи должен быть одинаковым! Количество добавляемого корректора также одинаково. Сколько убрано жидкости, столько корректирующего раствора нужно добавлять

Плотность электролита в аккумуляторе и зимой и летом проверяется после получаса дополнительного заряда с последующей двухчасовой выдержкой. Это делается с целью равномерного перемешивания электролита. Обязателен учет температуры.

Переход на летнюю эксплуатацию делается аналогично, только вместо более крепкой кислоты добавляется дистиллированная вода. Дополнительный заряд должен продолжаться более длительное время, поскольку добавляемая вода из-за низкого удельного веса будет находится в верхнем слое.

Важно! Нельзя ускорять перемешивание покачиванием и переворачиванием батареи, поскольку осадок с дна емкости попадет между пластинами и батарея выйдет из строя.

Выравнивание плотности

В процессе эксплуатации аккумулятора можно увидеть, что разные банки имеют расхождения при измерении плотности. Если эта величина не превосходит 0.01 – 0.02 гр/см3, то ничего страшного нет. Большая разница свидетельствует, что банка с меньшим значением начинает выходить из строя.

Встречаются рекомендации исправлять состояние неисправной банки путем долива корректирующего раствора. Этого делать нельзя ни в коем случае. Простое увеличение концентрации кислоты даст только отрицательный эффект и ускорит выход банки из строя.

В данной ситуации необходимо произвести тренировочный цикл заряда. Полностью заряженный аккумулятор разряжают до 50% номинальной емкости, а затем заряжают малым током до полного заряда. Повторяя процесс несколько раз, можно полностью восстановить неисправные банки батареи.

Такие же требования предъявляются к выравниванию уровня электролита. В процессе зарядки током бортовой сети происходит частичное испарение воды из банок. Особенно активно этот процесс происходит летом. Кислота при этом не испаряется, вопреки некоторым источникам из интернета. Поэтому уровень электролита выравнивается исключительно дистиллированной водой.

Источник

Плотность аккумулятора

Калькулятор расчета времени разряда аккумулятора

Время разряда аккумулятора авто | Онлайн калькулятор расчета

Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором H2SO4.

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).

По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.

Проверяется денсиметром (ареометром) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.

Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?

Какая плотность должна быть в аккумуляторе

Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.

Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может грозить закипанием.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.

Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогреться, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см³.

Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!

По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.

Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.

Показания вольтметра нагрузочной вилки, B

Степень разряженности батареи, %

Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см³ ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).

В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфатация.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.

Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.

Как проверить плотность аккумулятора

Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.

Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ

Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.

Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условиях.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Так, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.

Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.

Источник

Показатель плотности электролита аккумулятора

Аккумулятор — основной элемент современной машины, оказывающий влияние на работу электрических механизмов. Его правильное функционирование необходимо для того, чтобы автомобиль двигался по дорогам без каких-либо проблем. Плотность жидкости внутри АКБ — это главный показатель ее хорошего «здоровья». Поэтому каждому водителю необходимо знать, какая должна быть плотность электролита у аккумулятора и чем её измеряют.

Источник тока автомобиля

В современном автомобиле предусмотрено два источника тока: аккумулятор и генератор. Если максимально упростить объяснение, оба работают по очереди — один даёт ток, а второй в это время отдыхает. Аккумулятор является электрохимическим источником тока. Значение таких устройств трудно переоценить, так как невозможно себе представить автомобиль без электрических подъёмников стёкол или подогрева сидений. Более того, некоторые автомобили имеют даже электрический усилитель рулевого управления.

Подсчитано, что в среднем аккумуляторная батарея за свой срок службы совершает около 5 тысяч запусков двигателя. Нужно помнить, что это величина математическая, которая не имеет ничего общего с реальностью. Производители рассчитывают один запуск мотора за секунду, поэтому если возникают проблемы с пуском двигателя, срок службы элемента падает. Как правило, аккумулятор среднего класса работает в течение 3 лет при условии, что плотность АКБ находится в норме.

Конструкционные особенности

С точки зрения конструкции аккумуляторная батарея представляет собой набор изолированных банок с электролитом и свинцовыми пластинами, соединёнными между собой внутри корпуса. Крайние банки имеют полюсные наконечники. Один из полюсных наконечников имеет положительный знак (+), а другой — отрицательный (—). Они служат для соединения аккумуляторной батареи с электрической цепью автомобиля.

Батарея обеспечивает ток в электрической цепи автомобиля, когда двигатель выключен или его обороты слишком низкие. В момент запуска двигателя, необходимый ток для питания стартера поставляется именно с аккумулятора. С того момента, когда запущен двигатель, источником тока становится генератор, который дополнительно заряжает батарею.

Методика проверки

Выделяют два простых метода определения плотности кислоты в аккумуляторе, которые не требуют от автолюбителя наличия сложного оборудования. Первый из них заключается в использовании нагрузочной вилки, то есть устройства, которое вызывает короткое замыкание и измеряет показатель произведённого тока. Если полученное значение меньше, чем 10 вольт, следует заменить аккумулятор.

При снятых пробках в батарее можно проверить состояние и плотность электролита. Его цвет характеризует состояние прибора питания. Если он прозрачный — все нормально, но когда он бурый или чёрный — аккумулятор должен быть заменён по причине выпадения активной массы вещества. Все нагрузочные испытания можно делать только при полностью заряженной батарее. Признаки указывающие на то, что она подлежит замене:

Если батарея закрыта, то есть, нет доступа к пробкам, измерение плотности невозможно. Тогда с помощью вольтметра нужно измерить напряжение и по показателю определить степень плотности электролита, сдвинув запятую на одну позицию назад. Например, измеренное напряжение 12,8 V — плотность 1,28 — аккумулятор полностью заряжен. Мероприятия, увеличивающие срок службы аккумулятора:

Плотность свинцово-кислотного раствора

Прежде чем перейти к измерению плотности, необходимо визуально оценить чистоту электролита. Во всех банках он должен быть чистым. После набора жидкости в ареометр становится видно, если она содержит посторонние включения и осадки. Это является показателем постепенного разрушения пластин. Чем темнее жидкость (серого или коричневого цвета), тем сильнее изношен аккумулятор, вплоть до того, что он становится непригодным к эксплуатации.

Если в одной из секций электролит чистый, а в других намного темнее, вероятно, произошло короткое замыкание внутри батареи. Плавающий в ареометре поплавок показывает на шкале уровень заряда аккумулятора. Показатель ниже 1,16 г/куб. см означает, что батарея разряжена. Замеры нужно проводить при температуре 25 градусов и через полчаса после эксплуатации автомобиля или зарядки специальным устройством.

Нужно знать, что свинцово-кислотный раствор плотностью 1,15 г/куб. см замерзает при температуре минус 13 градусов по Цельсию. Нельзя доливать концентрированную серную кислоту в банки батареи питания, чтобы получить нормальную плотность аккумулятора. Для увеличения срока службы банок необходимо периодически измерять в них плотность кислотного раствора и при необходимости перезаряжать батарею.

Зарядка батареи

В настоящее время большинство автомобилей имеют различные системы, которые повышают их экономичность и экологичность — например, отключение генератора во время движения. Такая процедура требует эффективной работы системы электропитания, которую проще всего проверить с помощью диагностических устройств.

В заряженном аккумуляторе величина напряжения, измеряемая на его клеммах, составляет 14 вольт. Во время измерения следует отключить освещение, кондиционирование, вентиляцию и электрический нагрев стёкол. Если величина тока отличается от требуемой, необходимо сделать измерения на клемме генератора, так как окисленные контакты или неисправность главного кабеля, соединяющего генератор с аккумулятором, могут внести погрешность.

Зима — это самый сложный в году период для источника постоянного тока. Поэтому нужно постоянно контролировать его техническое состояние, чтобы избежать неприятных сюрпризов. Современный автомобиль имеет множество потребителей тока, требующих стабильного напряжения на определённом уровне. Проверка состояния накопителя электроэнергии:

Для проверки величины размера пускового тока и ёмкости свинцово-кислотного раствора применяются специальные нагрузочные тестеры, которые имеются в каждой мастерской. Не следует их путать с дешёвыми устройствами, которые вставляются в гнездо прикуривателя. Профессиональное оборудование стоит от тысячи евро и выше.

Очень часто причиной порчи энергетического накопителя является неисправная система зарядки. Наиболее распространённые неисправности касаются генератора и регулятора напряжения зарядного устройства. Кстати, негативное влияние на зарядку оказывает плохое натяжение ремня привода вспомогательного оборудования. Поэтому в случае обнаружения износа он подлежит замене.

В ситуации, когда батарея требует подзарядки, это можно сделать самостоятельно. Зарядные устройства доступны в магазинах, а цена их начинается от нескольких долларов. Лучше купить такое ЗУ, в котором процессом зарядки управляет автоматика. Тогда будет уверенность в том, что по окончании процесса устройство автоматически отключится, не допуская перезарядки аккумулятора.

В соответствии с правилами для восстановления ёмкости аккумулятор снимают с машины. Однако на практике часто это сделать невозможно, так как в некоторых автомобилях доступ к аккумулятору затруднён. Под капотом установлен порт, к которому можно подключить зарядное устройство. Во время зарядки необходимо позаботиться о хорошей вентиляции помещения, так как во время процесса выделяется горючий газ — водород.

Выбор аккумулятора

Нужно всегда придерживаться инструкции, выданной производителем: в ней указано, сколько должна быть плотность электролита в аккумуляторе. Она разработана с учётом оптимального функционирования всех систем и соответствующей мощности генератора. Допускаются изменения параметров не более чем на 10%. Стоит приобрести микропроцессорный выпрямитель, который периодически восстанавливает источник питания.

Выбирая аккумулятор, в первую очередь необходимо учитывать его ёмкость согласно мощности мотора, а затем величину пускового тока.

Originally posted 2018-08-29 07:15:30.

Источник