Как приготовить электролитический раствор для аккумуляторной батареи

Как приготовить электролит для АКБ

Обычно аккумуляторные батареи покупают либо с заводской заливкой электролитом, либо сухозаряженные, но в некоторых случаях требуется самостоятельно обслужить АКБ и тогда пригодятся знания, как верно приготовить электролит.

Меры предосторожности

При работе с ингредиентами для приготовления электролита следует соблюдать осторожность, так как некоторые из них могут вызвать сильные ожоги.

Непосредственно перед работой нужно приготовить резиновые перчатки, фартук или спецодежду, устойчивую к кислотам и защитные очки. Под рукой должны быть нашатырь или 5-10 % раствор кальцинированной соды для ослабления действия кислот и 10-процентная борная кислота для нейтрализации щелочи.

Материалы для приготовления

• 5-литровая емкость из керамики, полиэтилена, хлорвинила ли эбонита
• эбонитовая палка или из другого материала, не поддающегося действию кислот и щелочи
• опрокидывающаяся лейка
• приборы для определения температуры, плотности жидкости и уровня
• аккумуляторная батарея
• дистиллированная вода
• аккумуляторная серная кислота.

Перед работой все предметы, которые будут использоваться, требуется промыть дистиллированной водой и высушить их.

Советы по приготовлению

Плотность электролита должна отвечать внешним температурным режимам, при которых будет работать батарея, включая сильные морозы.

Плотность электролита должна быть указана в инструкции к АКБ и ее нужно довести до 25 градусов со знаком плюс, что в дальнейшем исключит замерзание и выход из строя аккумулятора.

Далее потребуется определить плотность серной кислоты для приготовления электролита, по правилам она равняется 1,83 г/см3.

Затем нужно определиться с количеством дистиллированной воды, для этого используют специальные таблицы.

Важно: при соединении воды и кислоты возникает реакция и на выходе количество вещества будет меньше, чем суммарное исходное количество ингредиентов.

Приготовление

Когда все приготовления окончены, можно приступать к смешиванию. В емкость наливается отмеренное количество воды, за ней следует серная кислота — начинается бурная реакция ингредиентов, при которой часто и возникают химические ожоги.

Полученную массу нужно остудить до 150-300 градусов и разлить в стеклянные бутылки. Всю тару для электролита следует маркировать с указанием срока изготовления и его плотности.

Несмотря на кажущуюся легкость приготовления электролита для АКБ, этот процесс крайне опасен для здоровья и в большинстве случаев оптимальным вариантом станет визит в сервисный центр по обслуживанию аккумуляторных батарей.

Источник

Самостоятельное приготовление электролита для АКБ

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.

Источник

4.2. Приготовление электролита и заливка аккумуляторных батарей

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

Климатические зоны и районы (ГОСТ 16035-70)	Средняя месячная темпе-ратура в январе, °C	Номера зон и районов по карте- схеме	Время года	Плотность электролита, приведенная к 25 °C, г/см 3	Примечание
заливаемого	полностью заряженной батареи
Холодная, климатический район очень холодный	от -50 до -30	1а	зима круглый год	1.28	для автомобильных батарей для автомобильных батарей для танковых батарей
Холодная, климатический район холодный	от -30 до -15	1б	круглый год	1.26	1.28	для всех батарей
Умеренная	от -15 до -4	2	круглый год	1.24	1.26	для всех батарей
Теплая влажная	от 4 до 6	3	круглый год	1.20	1.22	для всех батарей
Жаркая	от -15 до 4	4	круглый год	1.22	1.24	для всех батарей

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)

Требуемая плотность электролита, г/см 3	Кол-во воды, л	Количество серной кислоты плотностью 1,83 г/см 3	Кол-во воды, л	Количество раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см 3 , л
л	кг
1,20	0,859	0,200	0,365	0,547	0,476
1,21	0,849	0,211	0,385	0,519	0,500
1,22	0,839	0,221	0,405	0,491	0,524
1,23	0,829	0,231	0,424	0,465	0,549
1,24	0,819	0,242	0,444	0,438	0,572
1,25	0,809	0,253	0,464	0,410	0,601
1,26	0,800	0,263	0,484	0,382	0,624
1,27	0,791	0,274	0,503	0,357	0,652
1,28	0,781	0,285	0,523	0,329	0,679
1,29	0,772	0,295	0,541	0,302	0,705
1,31	0,749	0,319	0,585	0,246	0,760
1,40	0,650	0,423	0,776	—	—

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 табл. 1 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.

Измерение плотности электролита ареометром

1. стеклянный цилиндр
2. резиновая груша
3. резиновая пробка
4. заборная трубка
5. денсиметр (поплавок)
6. мензурка

35. Измерение плотности электролита ареометром

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

Температура электролита при измерении его плотности, °C	Поправка к показанию ареометра, г/см 3
от -55 до -41	-0.05
от -40 до -26	-0.04
от -25 до -11	-0.03
от -10 до +4	-0.02
от +5 до +19	-0.01
от +20 до +30	0.00
от +31 до +45	+0.01
от +46 до +60	+0.02

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.

36. Заливка электролита в батарею с помощью кружки и воронки

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.

37. Проверка уровня электролита в аккумуляторе с помощью стеклянной трубки с делениями

38. Установка одинакового уровня электролита в аккумуляторах батареи с помощью груши со специальным наконечником

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.

Источник