Как поднять плотность электролита в аккумуляторе — все способы повышения

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом — таблица значений

Аккумуляторная батарея – важный элемент автомобиля, отвечающий за питание стартера во время запуска двигателя, работу штатных, подключаемых электроприборов, когда машина не заведена. Для обеспечения нормальной эксплуатации важно контролировать основные характеристики АКБ мультиметром, ареометром. Одна из них – плотность электролита.

Нужно контролировать плотность электролита, чтобы аккумулятор исправно работал.

Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе: повышение плотности и плотность после зарядки АКБ

В процессе эксплуатации транспортных средств водители часто сталкиваются с ситуацией, когда стартер автомобиля не крутится от аккумулятора, частота вращения коленвала от стартера недостаточна для запуска двигателя и т.д. Другими словами, АКБ сильно разряжена.

Не менее распространенной ситуацией является то, что полностью заряженная от зарядного устройства батарея быстро разряжается, при этом повторной зарядкой (даже с учетом соблюдения всех правил и рекомендаций касательно того, как нужно заряжать аккумулятор) устранить проблему все равно не удается.

Получается, именно низкая плотность электролита в аккумуляторе после зарядки не позволяет АКБ сохранить накопленную энергию, также заряд не восстанавливается от автомобильного генератора после установки батареи на автомобиль.

Если это произошло, тогда элемент требует обслуживания, которое предполагает выравнивание плотности электролита в аккумуляторе или его полную замену. Отметим, что в ряде случаев для восстановления работоспособности АКБ бывает достаточно того, чтобы плотность электролита в банках аккумулятора была приведена в норму.

В этой статье мы рассмотрим, почему происходит снижение плотности, как и в чем измеряется плотность электролита в аккумуляторе. Также мы поговорим о том, что делать водителю, если во время замеров была обнаружена малая плотность электролита в аккумуляторе.

Плотность электролита в аккумуляторе: как проверить и повысить

Плотность электролита в аккумуляторе является важнейшим параметром для кислотных АКБ. От плотности электролита напрямую зависит срок службы и общая работоспособность батареи, емкость аккумулятора, способность накапливать и удерживать с заряд, а также работать под нагрузкой.

При этом в процессе эксплуатации плотность в аккумуляторе может меняться, что указывает на необходимость проверки. Далее мы рассмотрим, какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе, как проверить плотность аккумулятора, а также как повысить плотность в аккумуляторе при такой необходимости в рамках обслуживания АКБ.

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.

Понятие плотности электролита

Вполне понятно, что количество серной кислоты и диоксида свинца в батарее должно быть сбалансированным – ведь они расходуются вместе. Поскольку количество диоксида свинца определяется производителем, автомобилисту после покупки аккумулятора остается лишь заправить АКБ необходимым количеством кислоты. Емкость секций батареи тоже фиксирована, поэтому в нее больше нормы не зальешь.
Остается единственный вариант – разбавить кислоту нейтральной к свинцу жидкостью, что и делается. Разбавляется кислота обычной водой, но дистиллированной, чтобы соли, содержащиеся в обычной воде, не нарушили чистоту раствора и не вывели АКБ из строя. Обычно автолюбитель покупает уже готовый электролит нужной плотности в автомагазине, хотя приготовить его можно и самостоятельно.

Процентное отношение воды к кислоте в полностью заряженном аккумуляторе составляет 70/30. Но при составлении электролита и его измерениях намного удобнее пользоваться единицами плотности – г/см. куб. или кг/м. куб. Удельный вес воды и кислоты различен, а значит, по общей плотности раствора можно судить о процентном соотношении его составляющих – концентрации.

Принцип действия аккумулятора

Говоря о плотности аккумуляторного электролита, нужно начать с самого принципа работы автомобильных аккумуляторов. Во время заряда-разряда в аккумуляторе протекают около 60 реакций, как утверждают исследования еще советских времен,но основной из них является только одна: в процессе разряда оксид свинца на катоде (отрицательном электроде) и свинец на аноде (положительном электроде) «забирают» сульфат-ионы из раствора серной кислоты, превращаясь в сульфат свинца, причем на катоде дополнительно образуется вода, а при заряде сульфат свинца, напротив, «отдает» сульфат-ионы в электролит.

Таким образом, во время разряда плотность электролита падает, при полном разряде между пластинами фактически остается дистиллированная вода, а во время заряда она возрастает. Тогда почему падает плотность раствора в аккумуляторе со временем, если эти процессы зеркальны?

Причина в том, что сульфат свинца, образующийся при разряде аккумуляторной батареи, не всегда полностью расходуется в ходе заряда. Особенно это заметно на морозе и после длительного пребывания батареи в разряженном состоянии: пластины покрываются сначала белыми разводами крупнокристаллического сульфата свинца, а затем эти кристаллы постепенно осыпаются вниз и в дальнейшей реакции, проходящей при зарядке, практически не участвуют.

Поэтому сульфатация пластин аккумулятора является однозначно вредным явлением. Снижается емкость аккумулятора, прочность пластин, а из-за падения плотности электролита батарея хуже набирает заряд: чем ниже плотность раствора, тем хуже проводимость. Полностью разряженный аккумулятор практически не принимает заряд – сопротивление электролита между его пластинами слишком велико.

Однако плотность может со временем и вырастать. Так как электролит – это не чистая серная кислота, а ее водный раствор, то при зарядке АКБ протекает еще одна реакция: банальный электролиз воды, малозаметный в начале цикла, но к концу идущий по нарастающей. Поэтому старые рекомендации по заряду обслуживаемых АКБ советовали дождаться «кипения» аккумулятора – резкого роста выделения кислорода и водорода в банках. Теряя воду, со временем электролит снизит свой уровень, а плотность его неизбежно возрастет – даже с учетом постепенного связывания серной кислоты на пластинах и в осыпи вода при «кипении» теряется быстрее.

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.

Как поднять плотность аккумулятора

Прежде всего, важно знать, как правильно поднимать плотность в аккумуляторе. Прежде всего, при работе с электролитом нужно быть предельно осторожным, так как в составе раствора есть серная кислота.

Кислота может вызывать ожоги кожи, слизистых и дыхательных путей. Работать с электролитом нужно в хорошо проветриваемом помещении, надевать перчатки, маску и т.д. Еще нужно учитывать все нюансы и знать, как поднять плотность в аккумуляторе.

Обратите внимание, необходимость это делать возникает в том случае, когда уровень электролита в банках несколько раз корректировался водой или замеры плотности указывают, что плотность слишком низкая для зимы.

В любом случае, нужно иметь ареометр, мерный стакан, емкость для разведения электролита, корректирующий раствор электролита или кислоту, дистиллированную воду.

• В общих чертах, из банки аккумулятора грушей откачивается немного электролита, затем в таком же количестве добавляется корректирующий электролит для поднятия плотности или дистиллированная вода для понижения;
• Затем АКБ на 30 минут ставится на зарядку от ЗУ, заряжать нужно номинальным током, чтобы жидкость смешалась;
• Далее батарея отключается от ЗУ, выдерживается пауза около 2-3 часов, чтобы за это время плотность во всех банках выровнялась, вышли пузырьки газов, снизалась температура;
• Теперь можно снова проверить плотность электролита, при необходимости, повторить процедуру, уменьшая или увеличивая количество;
• При замерах разница плотности во всех банках не должна быть больше 0,01 г/см3. Если такой плотности не удается добиться, тогда нужно снова делать так называемую выравнивающую зарядку, причем током, который в 2-3 раза меньше номинального тока заряда.

Чтобы было удобнее, рекомендуется заранее изучить, какой объем в см3 в каждой банке конкретного АКБ. Сам электролит имеет состав в следующих пропорциях: 40% серной кислоты на 60% дистиллированной воды. Кстати, пропорции и плотность можно рассчитывать и по формуле, однако на практике проще воспользоваться таким методом:

• из банки откачивается жидкость и сливается в мерный стакан, что позволяет определить объем;
• затем сливается половина от полученного количества, а другая заполняется электролитом (стакан нужно покачать для перемешивания).

Если значения плотности все равно низкие, тогда можно долить еще ¼ электролита от выкачанного из банки объема. Такой долив можно производить неоднократно, уменьшая количество в два раза.

Сама процедура аналогична добавке электролита. Единственное, добавлять кислоту в раствор нужно шаг за шагом, так как можно сразу залить большое количество и превысить необходимые показатели. Обратите внимание, во время приготовления раствора в обязательном порядке нужно заливать кислоту в воду. Вливать воду в кислоту запрещается!

Порядок измерения плотности аккумулятора

Для начала аккумулятор необходимо установить на ровную горизонтальную плоскость и очистить крышку от пыли и грязи. Лучше для этого использовать ткань, смоченную слабым раствором соды, как самой доступной щелочи: она нейтрализует возможное отпотевание электролита вокруг пробок.

Теперь проверяем уровень электролита. Проще это сделать на аккумуляторах с полупрозрачными стенками – на стенках есть риски, с помощью которых можно сразу понять, находится ли уровень в пределах допустимого. Важна не только сама высота уровня, но и равномерность по банкам: там, где уровень электролита заметно меньше, возможна неисправность (негерметичность стенок или днища, быстрое «выкипание» электролита из-за его чрезмерной изначальной плотности и так далее). Если стенки у аккумулятора непрозрачные, воспользуйтесь прозрачной трубкой, опуская ее в отверстия пробок до упора в набор пластин и затыкая после этого верхний конец пальцем: вытащив трубку, Вы увидите, насколько электролит выше пластин. Нормой считается высота уровня в 10-15 мм над пластинами.

Если в какой-то банке уровень электролита ниже нормы, доведите его до нужного, аккуратно доливая дистиллированную воду. Как мы уже писали выше, чаще всего уровень снижается из-за потери воды за счет электролиза, поэтому восполнять уровень готовым электролитом нельзя.

Перед проверкой плотности обеспечьте батарее состояние стопроцентной заряженности – подсоедините зарядное устройство до момента «кипения» или до его отключения, если используете автоматическую модель. Это нужно и для того, чтобы плотность в банке выровнялась после доливания дистиллированной воды, иначе измерение даст ошибочный результат.

Распространенный прибор для контроля плотности – это ареометр, представляющий собой прозрачную колбу с грушей для набора жидкости. Внутри этой колбы находится грузик с делениями – в набранный электролит он погрузится на высоту, зависящую от плотности аккумулятора, и риска, по которую он погрузится, и укажет на результат измерения.

Однако есть и более удобный и универсальный прибор – речь идет об оптическом рефрактометре, который способен также измерять температуру замерзания охлаждающей жидкости и «омывайки». Для измерения достаточно капнуть на нужное место из пипетки и прижать каплю прозрачным стеклом-крышкой. Посмотрев на свет через рефрактометр, вы увидите по риске плотность электролита. Это быстрее, да и точнее, чем привычный способ с ареометром.

Почему количество электролита изменяется

Конструкция корпуса аккумулятора предельно герметична. Но через крышки, закрывающие банки несущественно испаряется электролит. Если крышка не докручена, процесс происходит активней, соответственно в банке будет низкий уровень, потребуется добавлять жидкость. Электролит частично состоит из дистиллированной воды, под воздействие температуры плотность жидкости меняется.

Электролит может испаряться через неплотно закрученные крышки.

Это также может привести к тому, что электролит будет над пластинами, либо, наоборот, не полностью покрывать катоды и аноды.

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:

1. Напряжение ниже 10,2 вольт.
2. Возраст свыше 5 лет: батарея может крутить стартер, но до первого мороза.
3. Электролит не покрывает полностью пластины, происходит их сульфатация.
4. Отсутствие напряжения.

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:

• Плотно и надёжно закрепить его к кузову.
• Не разряжать до конца (если двигатель не заводится, искать причину).
• При эксплуатации реже, чем раз в неделю, заряжать зарядным устройством.
• Проверять уровень свинцово-кислотного раствора. Он должен покрывать пластины, а если нет, то нужно долить дистиллированной воды.
• Контроль плотности электролита.
• Раз в полгода проверять напряжение зарядки аккумулятора.

Полезные советы

Для грамотной эксплуатации автомобиля нужно правильно следить за АКБ. Вот что необходимо делать в процессе эксплуатации:

• Вовремя менять моторное масло. Новое масло всегда более текучее и обеспечивает более легкий запуск двигателя.
• Перед зимой следует проверить заряд батареи и плотность электролита в ней. При необходимости стоит сделать дозаряд и восстановить плотность.
• Утепление подкапотного пространства поможет при запуске двигателя в морозную погоду.
• Перед запуском машины надо «разбудить» АКБ, то есть включить фары или аварийку на несколько секунд.
• Если батарея совсем села, можно попросить «прикуриться» у соседа или другого отзывчивого водителя. Если такой возможности нет, можно попробовать завести машину с толкача или при буксировке.

Грамотно ухаживать за автомобилем нужно постоянно. Также при этом важно следить и за плотностью и зарядом аккумулятора. Дешевле обойдется восстановление плотности АКБ, чем покупка нового через какое-то время.

Советы и рекомендации

Как показывает практика, срок службы АКБ (средних по цене) составляет 3-4 года, дорогие аналоги могут прослужить на 1-2 года больше. При этом такие показатели возможны только в том случае, если соблюдаются правила эксплуатации и обслуживания, а также оборудование исправно.

Прежде всего, важно не допускать перезаряда аккумулятора или, наоборот, глубокого разряда батареи. Как правило, сильно посадить аккумулятор может сам владелец. Также к разряду приводят неисправности электрооборудования или ошибки при подключении. Так или иначе, потребители «тянут» заряд даже тогда, когда машина не используется, АКБ садится. Что касается перезаряда, это может происходить в результате поломок реле-регулятора и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Из этой статьи вы узнаете о видах ЗУ для аккумулятора, их особенностях, преимуществах и недостатках, а также на чем лучше остановить свой выбор при покупке.

Зачастую, если электролит в аккумуляторе стал коричневым или бурым, в морозы такая батарея если и будет работать, то плохо. Если же электролит почернел, это указывает на то, что произошло осыпание пластин и частицы попали в раствор. На деле, площадь поверхности пластин стала меньше. Получается, даже после обслуживания и зарядки получить необходимые характеристики АКБ не представляется возможным. В таком случае батарею лучше сразу поменять.

Чем опасная низкая и высокая концентрация электролита

Из-за повышенной концентрации аккумулятор быстрее выйдет из строя. Кислота разрушительна для пластин из металла – «химия» способна испортить даже сталь.

Низкая же концентрация приводит к:

• сульфатации. Так называется процесс, когда на свинцовых пластинах появляется белесый налет – отложения сульфата свинца. С ними батарея хуже принимает заряд, а то и вовсе отказывается заряжаться;
• повышению порога замерзания. Когда плотность на отметке 1.28 г/см3, жидкость мерзнет только при температуре в -58°. Если ниже, замерзнет и в -5°. Из-за льда повреждаются пластины, повышается риск короткого замыкания, после которого уже нельзя «реанимировать» аккумулятор;
• проблемам с запуском двигателя, в особенности зимой.

Проверка плотности рабочей жидкости

Для измерения плотности жидкостей существуют специальные приборы – ареометры или плотномеры. Есть такой и для автомобильных аккумуляторов. Выполнен он в виде большого шприца, внутри которого расположен поплавок со специально отградуированной шкалой.

Поплавок автоареометра комплектуется специальным «шприцем» для работы в узкогорлых секциях аккумуляторов.

Для того чтобы измерить плотность в аккумуляторе, со всех его секций сворачиваются пробки. Далее грушу ареометра сжимают, а его иглу погружают в секцию. Отпустив грушу, набирают в шприц электролит. При этом поплавок прибора всплывает. Плотность жидкости считывают со шкалы по тому уровню, до которого всплыл поплавок.

Поплавок всплыл до уровня 1.200. Плотность электролита – 1.2 г/см. куб.

После измерения грушу вновь сжимают, а после слива электролита обратно в батарею ареометр промывают проточной водой и сушат. Не следует забывать, что каждая секция – отдельная, независимая часть АКБ, поэтому плотность нужно измерить в каждой.

Что делать, если уровень не соответствует норме

Если уровень на мм выше, ниже допустимых значений, это может привести к неправильной работе аккумулятора, падению ёмкости, сокращению срока эксплуатации. В зависимости от установленных значений, потребуется выполнить определённый порядок действий.

Выше нормы

Если уровень электролита при замерах оказался выше уровня, установленного производителем, требуется откачать жидкость, используя резиновую грушу или клизму. Для процедуры рекомендуется заранее подготовить ёмкость на 0,2-0,5 литра, куда будут сливаться излишки. По завершении необходимо проверить плотность электролита. Изменение объёма может повлиять на плотность, которую потребуется выровнять.

Ниже нормы

Изменение цвета электролита.

Если уровень ниже нормы, появляется реальная опасность для аккумулятора. Вода испаряется, в результате растёт плотность серной кислот. Создавшаяся кислотная среда постепенно разрушает пластины, выводя АКБ из строя. О начале процесса распада свидетельствует радикальное изменение цвета электролита.

Низкий уровень запускает процесс сульфататции, негативное влияние на пластины усиливается при зарядке под воздействием высоких температур. Также падает и ёмкость в ампер-часах, в результате автомобиль может не завестись. Отсутствие нормального уровня электролита в аккумуляторе способно разрушить пластины за 3-5 месяцев. Именно поэтому важно проводить регулярный контроль.

Чтобы понять, какую жидкость доливать для поднятия уровня электролита в АКБ, следует предварительно замерить плотность. Если она повышена – добавляется дистиллированная вода (в процессе первой зарядки она разбавится серной кислотой, нормализовав показатели среды). Если плотность понижена, заливается корректирующий (чистый) электролит, повышающий кислотность тех. жидкости.

Проблема изменения уровня, плотности электролита решается в домашних условиях. Процесс не требует специальных знаний, для контроля значений достаточно иметь ареометр, грушу, пластиковую трубку. Перед началом работы важно провести текущие замеры плотности, уровня, это поможет создать оптимальные условия работы, продлевающие срок службы аккумулятора.

Когда и чем доливают аккумулятор

Необходимость доливки рабочей жидкости в батарею возникает нечасто, но она бывает необходимв. Что, сколько и в каких случаях нужно доливать? Всего таких случаев два: низкий уровень электролита и ненормальная кислотность рабочей жидкости.

Рекомендуем: Почему на аккумуляторе горит красный индикатор

Низкий уровень в секциях

Эта ситуация возникает часто, поскольку в процессе работы батареи вода испаряется или, как принято говорить, выкипает. При этом уровень раствора в секциях уменьшается, и края пластин оказываются сухими. Определить это можно визуально, просто свинтив пробки с секций и заглянув в заливные горловины. Нормальный уровень жидкости в секции должен быть примерно на 1 см выше уровня среза пластин. В некоторых АКБ даже имеется специальная метка, отштампованная на корпусе. Если уровень низкий, то ситуация хоть и серьезна, но устранить ее легко. Для этой операции понадобятся:

• медицинский шприц без иглы или автомобильный ареометр;
• дистиллированная вода;
• средства защиты (очки и резиновые перчатки).

Дистиллированная вода набирается в шприц и заливается в соответствующие секции, до нужного уровня. После доливки жидкости в аккумулятор его ставят на зарядку. В этом плане автоареометр намного предпочтительней, поскольку, долив воду, тут же можно проконтролировать плотность раствора.

Следует соблюдать осторожность: нельзя работать с кислотой, если глаза не защищены.

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.

Необходимые инструменты для работы

Чтобы определить, какая концентрация вещества в аккумуляторе машины, нужен ареометр. Стоимость устройства составляет от 100 до 600 руб. Купить его можно в каждом магазине запасных частей для автомобиля. И главное — нужен электролит и дистиллированная вода.

Рекомендуем: Емкость автомобильного аккумулятора и выбор АКБ для авто

Если уплотнённость вещества очень низкая, то будут нужны такие инструменты и расходные материалы: