Как приготовить раствор для щелочного аккумулятора

Как сделать щелочной электролит самостоятельно.

Щелочные аккумуляторы в наше время имеют широкое применение, как на производствах, так и в быту. Основными потребителями, конечно же являются предприятия связанные с эксплуатацией подвижного состава на железной дороге, а также их устанавливают в электрических погрузчиках и специальных шахтных электровозах. В горнодобывающих компаниях ни один шахтер не спустится в шахту без исправно работающего аккумуляторного шахтерского фонаря. Как правило, используются на таких предприятиях щелочные аккумуляторные батареи. Такой выбор обусловлен, прежде всего тем, что щелочные батареи по долговечности, надежности, и многим другим параметрам превосходят более распространенные кислотные аккумуляторы. Гарантийный срок использования щелочных элементов составляет 5-7 лет, а при грамотном их эксплуатировании может достигать и более десяти лет. Для этих целей аккумуляторным батареям необходимо время от времени проводить техническое обслуживание. Принцип, которого заключается в проверке плотности электролита в каждом элементе питания, в контроле на наличие коротких замыканий внутри элементов, а также замера напряжения на клеммах аккумулятора при наличии нагрузки. В рамках данной статье мы рассмотрим особенности, применяемых щелочных электролитов, а также опишем технологию самостоятельного приготовления аккумуляторного электролита.

Особенности применения щелочных электролитов.

Щелочной электролит необходим для заливки щелочных аккумуляторных батарей, имеющих никель-кадмиевый или железо-никелевый состав. Для таких видов щелочных аккумуляторов применяют два вида электролитов: натриевый и калиевый. Средняя плотность щелочных электролитов применяемых в нашей стране находится в пределах 1,19-1,21г/см3. По составу электролиты несколько отличается друг от друга. Так для приготовления натриевого электролита используют гидроксид натрия (едкий натр) и дистиллированную воду. А для производства калиевого электролита, кроме щелочи (едкий калий) и дистиллированной воды, дополнительно добавляют 1% раствор гидроокиси лития, который значительно повышает характеристики электролита. Исходными материалами для изготовления щелочного электролита являются:

• вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72) . В крайних случаях допускается к использованию водопроводная отстоянная вода.
• едкий калий КОН (ГОСТ 9285-69), ХЧ (химически чистый);
• гидроокись лития, технический Li(ОН)3 (ГОСТ 8595-75).

Современные технические рекомендации описывают плотность и состав электролита в зависимости от температурных условий их использования.

• при эксплуатации батареи при окружающей температуре от -19 до +35 необходимо иметь составной калиево-литиевый электролит, с добавкой 20г. на литр едкого лития. Плотность такого электролита должна быть в пределах 1,19-1,21г/см3.
• для батарей, эксплуатация которых предполагается в более холодных условиях, при температуре окружающей среды от -40 до -20 градусов по Цельсию необходимо использовать в качестве электролита раствор едкого кали, плотностью 1,26 — 1,2821г/см3.
• для использования аккумуляторных батарей в условиях высоких температур, необходимо применение электролита состоящего из раствора едкого натра с добавлением 20г. на литр едкого лития, при этом плотность готового продукта должна находится в пределах 1,17 — 1,19 г/см3.

Приготовление электролита должно производиться в чистой чугунной, железной или пластмассовой посуде. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использование при приготовления щелочного электролита оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, обычной стеклянной и керамической посуды.

Порядок приготовления щелочного электролита.

ВНИМАНИЕ! Перед тем как приступить самостоятельному изготовлению щелочного электролита — ПОДУМАЙ! НУЖНО ЛИ ТЕБЕ ЭТО?! СДЕЛАЙ ПРОЩЕ — купи в нашем магазине готовый сухой калиево-литиевый щелочной электролит для аккумуляторов и просто добавь в него воды. Мы отправим его почтой, и вы быстро решите свою проблему.

Технология приготовления аккумуляторного электролита заключается в строгом соблюдении следующих технологических последовательностей:

• налить в посуду(термостойкую) необходимое количество воды;
• при помощи стальных щипцов или лопатки опустить в воду небольшими порциями кусочки щелочи;
• для ускорения прохождения реакции растворения щелочи в воде, раствор необходимо перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой;
• откорректировать плотность электролита, добавив необходимое количество воды или щелочи;
• изолировав посуду с электролитом от доступа воздуха и дать ему остыть и отстояться в течение 3-6 часов до полного осветления;
• осторожно слить осветленную часть электролита. Получаемые для заливки аккумуляторов щелочные растворы представляют собой прозрачные, слегка желтоватые жидкости, без запаха. На дне раствора допускается наличие небольшого количества темного осадка.

ВАЖНО! При приготовлении щелочного электролита необходимо строго соблюдать меры предосторожности при работе с химически опасными веществами. Щелочь — один из сильнейших разъедающих химических реактивов, вызывающий сильные химические ожоги. При работе с щелочью необходимо использовать средства индивидуальной защиты глаз и рук. Не допускайте пролива щелочных растворов на одежду. Для последующего хранения электролита необходимо разлить его в стеклянные бутыли, после чего герметично закрыть резиновыми пробками или залить парафином. Наклеить этикетки с указанием состава раствора, его плотности и даты производства. ___________________________________________________________________________________________ Получить дополнительную информацию о том, что такое щелочь, о свойствах и возможных реакциях с другими химическими веществами, Вы сможете если нажмете на ссылку Щелочь.

• АККУМУЛЯТОРЫ И БАТАРЕИ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЕ KCSL (Техническое описание и инструкция по эксплуатации)
• ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ ЩЕЛОЧНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА (Выдержки из тех.описания) — 1лист, 2лист.
• ОСЛУЖИВАНИЕ ШАХТЕРСКОГО ФОНАРЯ (Зарядка аккумулятора 3ШНКП-10М.05, специфика работы)

Плотность щелочного электролита.

Срок службы щелочных аккумуляторов зависит от состава электролита и его плотности. В зависимости от температурных условий работы (использования)аккумуляторов, для максимально долгого сохранения ёмкости целесообразно работать с различными электролитами. Оптимальный состав электролита:

• Температура: -15…+35 °С (допустимы кратковременные повышения температуры электролита до 45 °С.) Состав: КОН +LiOH Плотность: 1,19 -1,21 г/см3 +20 г/л (LiOH)
• Температура: -25…-15 °С Состав: КОН Плотность: 1,25 г/см3
• Температура: -40…-25 °С Состав: КОН Плотность: 1,27 г/см3
• Температура: ≥+40…+60 °С Состав: NaОН +LiOH Плотность: 1,17 -1,19 г/см3 +от 10 до 15 г/л (LiOH) Заряд необходимо проводить током 0,25С в течении 8 часов.
• Температура: +10…+60 °С Состав: NaОН Плотность: 1,17 -1,19 г/см3

— В этих двух случаях эксплуатация разрешена только, если отсутствует LiOH, однако срок службы аккумуляторов уменьшается:

• Температура: -15…+15 °С Состав: КОН Плотность: 1,19 -1,21 г/см3
• Температура: +10…+30 °С Состав: NaОН Плотность: 1,17 -1,19 г/см3

— Позволяет сохранить ёмкость аккумуляторов во время эксплуатации при температуре +40 °С в течении 1000 циклов применение составного электролита: 200 г/л КОН +20 г/л NaОН +10 г/л LiOH. Формирование аккумулятора при этой температуре производить электролитом: 190 г/л КОН +30 г/л LiOH. Летом и зимой в отапливаемых помещениях запрещается работать раствором КОН без добавления LiOH т.к. это приводит к безвозвратной потере ёмкости. 100 циклов при температуре +40 °С до 50% потери ёмкости от номинальной . У NaОН без добавления LiOH 200 циклов при температуре +40 °С до 20% потери ёмкости от номинальной. Оптимальный состав электролита: Для ввода в строй: 190 г/л КОН +30 г/л LiOH. Для эксплуатации: КОН плотностью 1,19 -1,21 г/см3 +10 г/л (LiOH) Либо: 200 г/л КОН +20 г/л NaОН +10 г/л LiOH. ВАЖНО! Замена электролита производится после разряда аккумулятора. Замену электролита нужно производить через 100 циклов (заряд-разряд), но не реже одного раза в год. Заряженные аккумуляторы должны храниться закрытыми, т.к. щёлочь поглощает углекислый газ из воздуха в следствии чего ёмкость аккумуляторов снижается, потому-то, собственно, щелочь время от времени и меняется на новую. В процессе заряда, особенно летом, необходимо следить за температурой электролита и в случае повышения её выше +40 °С для едкого натра и +30 °С для едкого кали необходимо прервать заряд и дать аккумуляторам остыть. При использовании электролита едкого натра, ёмкость батареи снижается на 5-15%. При смене электролита, в аккумуляторе остаётся от 20 до 40% старого электролита, который смешивается с новым. Чем измеряется плотность электролита. Для проверки состояния заряда аккумуляторной батареи используется ареометр. Это действие выполняется путем определения плотности электролита, что достигается путем измерения его удельного веса. Чем больше концентрация основного вещества (кислоты или щелочи), тем плотнее становится электролит. Чем выше плотность, тем выше уровень заряда. При измерении плотности электролита стоит соблюдать следующие правила:

• при проверке состояния заряда необходимо делать замеры в нескольких ячейках батареи;
• не ожидайте точного считывания показаний ареометра(А) сразу после залива электролита в аккумулятор (В), смотрите рисунок;
• температура батареи влияет на точность считывания. Электролит должен быть при нормальной комнатной температуре;
• соблюдайте правила техники безопасности при работе с едкими веществами;
• электролит, который остается в ареометре, является коррозионным веществом. Не забывайте его промывать после использования.

• При переходе с летнего режима на зимний и наоборот;
• В случае неисправности;
• Для удаления скапливающихся вредных примесей (карбонатов) ухудшающих работу аккумуляторов.

После смены электролита необходимо дать отстояться батарее 2 часа и сообщить усиленный заряд. Чем ниже концентрация электролита, тем ниже ёмкость аккумулятора, тем раньше происходит выделение водорода при заряде. Увеличение концентрации LiOH приводит к увеличению сопротивления электролита, а значит уменьшается разрядный ток, но зато увеличивается ёмкость аккумулятора.

• Концентрация LiOH: 5 г/л, увеличение ёмкости: 10%
• Концентрация LiOH: 20 г/л, увеличение ёмкости: 18%
• Концентрация LiOH: 50 г/л, увеличение ёмкости: 22%.

Электролит необходимо хранить плотно закрытым. Необходимо следить за тем, чтобы электролит в аккумуляторе не высох, т.к. из-за его кристаллизации аккумуляторы могут «разбухнуть» и прийти в негодность. Продолжительная эксплуатация аккумуляторов на электролите КОН часто приводит к понижению ёмкости на 25-40% из-за потери ёмкости положительным электродом. Потеря ёмкости восстанавливается следующим образом: Аккумуляторы 2-3 раза промываются дистиллированной водой, после чего немедленно заливаются раствором едкого натра плотностью 1,17-1,18 г/см3 и пропитываются 2 часа новым электролитом. Затем аккумуляторам сообщается 2 усиленных заряда. Разряд после каждого из этих зарядов производится нормальным режимом в течении 8 час., но не ниже 1,0 вольт на элемент. После этих двух циклов электролит первой замены выливается из аккумуляторов и производится заливка свежим раствором едкого натра той же плотности. Затем повторяется 2 усиленных заряда и разряда в точности также , как и при первой замене электролита. Теперь следует нормальный 7 часовой заряд и следом за ним разряд. По данным этого разряда судят о том, как восстановилась ёмкость. Обычно она восстанавливается полностью.

Купить щелочной электролит можно у нас

Купить щелочной калиево-литиевый электролит плотностью 1,41гсм3 (жидкий) в Новосибирске можно в нашем магазине, в разделе «Сырье, химреактивы/Щелочь KOH». Плотность щелочного электролита измеряется прибором Ареометр купить , который вы тоже можете в нашем магазине.

Авторские права

Права на данную статью принадлежат администратору сайта dlyadela.ru : Фарафонову Константину Владимировичу. Для подтверждения авторских прав была произведена процедура депонирования материалов опубликованного контента. Любое копирования материалов этой статьи не допускается, без письменного согласия правообладателя. Оценочная стоимость контета страницы https://dlyadela.ru/page/schelochnoy_elektrolit установлена в размере 100 долларов США.

Лицо, несанкционированно осуществившее частичное или полное копирование представленных на странице материалов и разместившее их в последствие на сторонних интернет-ресурсах, выражает свое согласие выплатить правообладателю пятикратную оценочную стоимость украденного контента.

Если вы желаете использовать материалы нашего сайта, пожалуйста, свяжитесь с нами.

______________________________________________________________ Если вам статья понравилась, а изложенная в ней информация была для вас полезной, кликните на значки ниже, чтобы поделиться ею со своими друзьями в социальных сетях.

Готовим электролит для аккумуляторов в домашних условиях самостоятельно

В настоящее время выбор аккумуляторных батарей огромен — в продаже можно найти уже готовые к использованию источники питания, а также сухозаряженные батареи, которые требуют осуществить приготовление электролита и его заливку до начала эксплуатации. Дальнейшее обслуживание аккумуляторов многие часто осуществляют в сервисах. По разным причинам может возникнуть необходимость самостоятельно приготовить раствор. Чтобы это мероприятие увенчалось успехом, следует знать, как сделать электролит в домашних условиях.

Что такое электролит?

Электролит — электропроводящий раствор, содержащий в своём составе дистиллированную воду и серную кислоту, едкий калий или натрий в зависимости от типа источника питания.

Концентрация серной кислоты в АКБ

Этот показатель кислотности напрямую зависит от необходимой плотности электролита. Изначально средняя концентрация этого раствора в автомобильном аккумуляторе — около 40% в зависимости от температуры и климата, в которых используется источник питания. Во время эксплуатации концентрация кислоты падает до 10-20%, что сказывается на работоспособности АКБ.

Вместе с тем стоит понимать, что аккумуляторная серная составляющая — наичистейшая жидкость, которая на 93% состоит непосредственно из кислоты остальные 7% — примеси. На территории России производство этого химиката строго регламентировано — продукция должна соответствовать требованиям ГОСТ.

Отличия электролитов для разных типов аккумуляторов

Несмотря на то что принцип работы раствора одинаков для разных источников питания, следует знать о некоторых различиях составов. В зависимости от состава принято выделять щелочной и кислотный электролиты.

Щелочные АКБ

Этот вид источников питания характеризуется наличием гидроокиси никеля, окиси бария и графита. Электролит в этом виде аккумуляторов представляет собой 20% раствор едкого калия. Традиционно используется добавка моногидрата лития, которая позволяет продлить срок эксплуатации АКБ.

Щелочные источники питания отличаются отсутствием взаимодействия калийного раствора с веществами, образуемыми во время работы аккумулятора, что способствует аксимальному уменьшению расхода.

Кислотные АКБ

Этот вид источников питания является одним из самых традиционных, поэтому и раствор в них знаком многим — смесь дистиллированной воды и серного раствора. Концентрат электролита для свинцово-кислотных аккумуляторов дешёво стоит и характеризуется способностью проводить ток большой величины. Плотность жидкости должна соответствовать климатическим показателям.

Таблица 1. Рекомендуемая плотность электролита

Другие виды АКБ: можно ли приготовить электролит для них самостоятельно?

Отдельно хотелось бы обратить внимание на современные свинцово-кислотные источники питания — гелевые и AGM. Они также могут быть заправлены собственноручно приготовленным раствором, который в них находится в специфической форме — в виде геля или внутри сепараторов. Для заправки гелевых аккумуляторов понадобится ещё один химический компонент — силикагель, который загустит кислотный раствор.

Кадмиевоникелевые и железоникелевые аккумуляторы

В отличие от свинцовых источников питания, кадмиево- и железоникелевые заливаются щелочным растовром, который является смесью дистиллированной воды и едкого калия или натрия. Гидроксид лития, входящий в состав этого раствора для определённых температурных режимов, позволяет увеличить срок службы АКБ.

Таблица 2. Состав и плотность электролита для кадмиево- и железоникелевых и аккумуляторов.

Железоникелевые источники питания рекомендуется эксплуатировать в тех же условиях, что и кадмиево-никелевые. Однако стоит отметить, что они более восприимчивы к низким температурам. Поэтому их следует использовать до минус 20 градусов.

Как правильно приготовить электролит в домашних условиях: техника безопасности

Приготовление раствора — работа с кислотами и щелочами, поэтому соблюдение мер предосторожности необходимо для самых опытных людей. Перед началом действия подготовьте средства защиты:

• резиновые перчатки
• одежду и фартук, устойчивый химическим веществам;
• защитные очки;
• нашатырный спирт, кальцинированную соду или борный раствор, чтобы нейтрализовать кислоту и щёлочь.

Оборудование

Для приготовления аккумуляторного электролита помимо самого источника питания потребуются следующие предметы:

• ёмкость и палочка, устойчивые к воздействию кислот и щелочей;
• дистиллированная вода;
• инструменты для измерения уровня, плотности и температуры раствора;
• аккумуляторная серная жидкость — для кислотной АКБ, твёрдые или жидкие щелочи, литий — для соответствующих видов АКБ, силикагель — для гелевых аккумуляторов.

Последовательность процесса: делаем электролит для кислотно-свинцового источника питания

Перед началом работ ознакомьтесь с информацией, приведённой в таблице 3. Она позволит выбрать необходимый объем жидкостей. В аккумуляторах залито от 2,6 до 3,7 литра кислотного раствора. Мы рекомендуем разводить примерно 4л электролита.

Таблица 3. Пропорции воды и серной кислоты.

• В ёмкость, устойчивую к едким веществам, налейте нужный объем воды.
• Разбавлять воду кислотой следует постепенно.
• По окончании процесса вливания замеряйте плотность получившегося электролита с помощью ареометра.
• Дайте составу отстояться около 12 часов.

Таблица 4. Плотность электролита для разных климатов.

Концентрация кислотного раствора должна соотноситься с минимальной температурой, при которой эксплуатируется аккумулятор. Если жидкость получилась слишком концентрированной, её необходимо разбавить дистиллированной водой.

Смотрите видео, как измерить плотность электролита.

Внимание! Вливать воду в кислоту нельзя! В результате этой химической реакции может возникнуть закипание состава, что приведёт к его расплескиванию и возможности получить кислотные ожоги!

Обращаем ваше внимание, что во время смешивания компонентов выделяется тепло. В подготовленный аккумулятор следует заливать остывший раствор.

Способ развести электролит для щелочного источника питания

Плотность и количество электролита в таких аккумуляторах указана в инструкции по эксплуатации источника питания или на сайте компании-производителя.

Необходимая плотность раствора

Количество твёрдой щелочи равняется количеству электролита, разделенному на

• Влейте в посуду дистиллированную воду.
• Добавьте щелочь.
• Смешайте раствор, герметично его закройте и дайте настояться в течение 6 часов.
• По истечении времени слейте образовавшийся светлый раствор — электролит готов.

При появлении осадка следует его перемешивать. Если к концу отстаивания он остаётся, слейте электролит так, чтобы осадок не попал в аккумулятор — это приведёт к уменьшению срока его эксплуатации.

Внимание! Во время работ температура щелочного раствора не должна превышать 25 градусов по Цельсию. Если жидкость чрезмерно нагревается, охладите её.

После приведения раствора к комнатной температуре и его заливке в аккумулятор, источник питания необходимо полностью зарядить током, составляющим 10% от ёмкости АКБ (60Ач — 6А).

Как видите, приготовление раствора электролита не такое сложное дело. Главное, следует чётко определиться с необходимым количеством ингредиентов и помнить о безопасности. Вы пробовали развести электролит своими руками? Поделитесь опытом с нашими читателями в комментариях.

Источник