Что будет если в аккумуляторе много электролита

Как правильно обслуживать аккумулятор для автомобиля

Аккумулятор — самая обсуждаемая деталь машины зимой, и самая частая причина утренних опозданий. Кто-то пеняет на слабую батарею и покупает новую, кто-то наоборот — хвастается её безотказностью. Кроме замены аккумулятора на свежий, что ещё можно сделать с этим чувствительным узлом автомобиля? Вот несколько дополнительных аксессуаров, советов и водительских хитростей, которые продлят батарее жизнь.

Почему падает плотность электролита АКБ

Причины падения плотности электролита

В автомобильном аккумуляторе основной состав составляют корпус, со вставленными внутрь канистрами с электролитом, датчик, отслеживающий плотность раствора и клемм. Подключается это все к выходу на электрическую цепь автомобиля.

При заниженном уровне заряда автомобиль не заводится. Если аккумулятор хорошо заряжен, проблема состоит в пониженной плотности электролита и плохой работе АКБ, который не выдает необходимые параметры. Обнаружить проблему удастся благодаря нужному щупу в работающем АКБ или с помощью индикатора, который необходимо вмонтировать в банку.

По каким причинам снижается плотность электролита

Для хорошего функционирования батареи нужно не допускать разрядку ниже 50% и соблюдать высокие температуры, поддерживаемые химическими процессами в электродах и электролитах.

Иначе понижается уровень электролита в банках АКБ. При недостатке он восполняется дистиллированной водой. Самые частые причинами снижения плотности раствора:

1. Владелец авто не следит за концентрацией раствора при добавлении дистиллятора. Воды становится с каждый разом больше, а электролита меньше. Также происходит испарениея, в ходе которого испаряется вода и электрическая жидкость.
2. При зарядке аккумулятора жидкость закипает и выпаривается, из-за этого понижается уровень электролита, но повышается его насыщенность. При таком процессе трудно проходит ионизация свинца и соответствующих веществ, т.к. количество действующих молекул уменьшается. Также жидкость теряет свою густоту.
3. Низкий заряд батареи.

Запомните! Нельзя пользоваться автомобилем длительное время при заниженной плотности электролита в АКБ. Из-за этого начнется сульфитация пластилина и машина перестанет нормально заводиться.

С помощью прибора — ареометра, измеряется насыщенность электролита в банке АКБ. С помощью этого нетрудно выяснить причину низкого заряда. При этом процессе должна быть умеренная температура ( от -20 до +25 °С). При этом плотность электрической жидкости либо занижена, либо повышена. Во втором случае возможно коррозийное разрушение частиц с положительным зарядом. При пониженной плотности электролит может заморозиться. Поэтому очень важно следить за уровнем густоты в зимнее время года.

Готовимся к поднятию плотности электролита

Чтобы правильно измерить концентрацию электролита в батарее аккумулятора, нужно:

1. Проследить за качеством покрытия АКБ, корпуса и клемм, не должно быть трещин, сколов и повреждений.
2. В каждой банке должен находиться нормальный уровень электролита.
3. Электрический раствор должен находиться в диапазоне температур от +20 до +25°С.
4. Заряженный аккумулятор.

Если на какой-либо запчасти будут повреждения, данные искажаются. В итоге из-за того, что не выдается нужный разряд для работы автомобиля, плотность электролита занижается. Небольшое количество электролита будет насыщеннее, чем среднее количество жидкости с разбавлением дистилярной водой. Если температура будет ниже нормы, значения также искажаются и индикатор выдаст неправильное значение. Ионы со временем скапливаются на пластинах, поэтому разряженный аккумулятор сопровождается низкой густотой раствора.

Важно! Для повышения плотности электролита можно добавлять серный концентрат. Но делается это предельно осторожно, т.к. при завышенной плотности начинают осыпаться пластины и портится АКБ.

Заряжать аккумулятор до конца нет необходимости, оптимальное значение — 80-90%. Этого хватит на работу прибора для измерения плотности электролита.

Как повысить плотность электролита в АКБ

При работе делайте все аккуратно и соблюдайте технику безопасности. В составе электролита есть действующая серная кислота, которая при попадании на кожу, может ее разъесть.

Повысить плотность раствора можно одним из этих способов:

• Можно полностью заменить электролит на новую жидкость с нормальной концентрацией — 1г/куб.см;
• Также можно залить кислоты аккумулятора в электролит;
• Довести имеющийся раствор до нужной концентрации. Для этого понадобится серная кислота и дистиллированная вода. Заливаем жидкости до необходимой насыщенности.

Как полностью заменить электролит

Действовать таким образом нужно в крайнем случае, если плотность электролита занижена до 1г/куб.см. Ресурс должен полностью выработаться и потерять основные свойства.

Это можно сделать следуя следующему плану:

1. Для начала нужно откачать имеющийся раствор и освободить емкость. Для этого используется груша, с помощью которой нужно откачать раствор из самих банок.
2. Переверните АКБ и в каждой емкости проделайте отверстия для полного слива остатков электролита.
3. Банки и емкости нужно удержать в наклоне и отмыть остатки прошлого раствора с помощью дистилярной воды.
4. Далее уже чистые батареи нужно привести в герметичное состояние. Для этого воспользуемся паяльной лампой и кислотной пластмассой, которыми заделаем дырки, сделанные ранее.
5. Нужно наполнить емкости дистиллятом в необходимых пропорциях. Количество воды для разбавления зависит от общего объема емкости и необходимого количества кислоты. Концентрация при этом должна рассчитываться на диапазон 1,25-1,27 г/куб.см
6. Емкости необходимо хорошо закрыть и встряхнуть аккумуляторную батарею, без сильного наклона.

Запомните! Для начала в банку заливается разбавляющее вещество — дистиллят. Только потом добавляется кислота. Если не соблюдать порядок, жидкости начнет кипеть.

Заливаем аккумуляторную кислоту

Значение электролита не должно быть ниже допустимой нормы — 1,2 г/куб.см. В другом случае нужно исправлять ситуацию, в чем нам поможет аккумуляторная кислота, которая имеет плотность 1,84 г/куб.см. Заливается также, как и обычный раствор. Это поможет электролиту приобрести необходимую концентрацию.

Добавляем дистиллят и серную кислоту

Для начала откачиваем из банок имеющийся электролит. Далее наливаем новый раствор, который вписывается в рамки плотности 1,25 — 1-27 г/куб.см. Заливаем до необходимого количества и плотно закрываем крышки. Потом нужно потрясти аккумулятор.

Важно! Ни в коем случае не переворачивайте банку АКБ.

Из-за такого резкого переворота могут отделиться соль и свинец. От решетки они отправятся прямиком в ближайший электрод, из-за чего может замкнуть всю банку. АКБ после такой манипуляции эксплуатировать не получится.

Почаще проверяйте концентрацию аккумуляторной жидкости. В зависимости от изменения значений, выведите время, через которое нужно будет снова возобновлять электролит. Показатель не должен быть ниже 1, 25 г/куб.см. Повышайте плотность до тех пор, пока не добьетесь значений нормы.

Корректируем зарядку АКБ

После того, как в разных банках залит новый раствор с необходимой концентрацией, значение плотности в каждой емкости разное. Разность не должна превышать 0,01 г/куб.см. Добиться такого значения можно с помощью корректирующей подзарядки. В аккумуляторную батарею на протяжении пары часов нужно подавать ток с зарядом в 3 раза ниже обычного.

Но необходимого значение этим способом не всегда удается добиться. Значит нужно воспользоваться зарядными устройствами, которые имеют свои регуляторы, способные подавать ток. Это метод используется в крайних случаях, если не удалось уровнять значения первым.

План проведения восстановления концентрации с помощью корректирующей подзарядки:

• Аккумулятор заряжается до максимального значения.
• Если при максимальном заряде электролит начинает кипеть, силу тока необходимо понизить до 2 Ампер.
• Начинается процесс кипения и все дистилляты испаряются. Благодаря этому раствор становится гуще.
• Каждая банка выпаривается в разное время. Какой-то хватит 12 часов, а какой-то и суток будет мало.
• Если плотность понизилась до 1,25 г/куб.см. и меньше, электролит нужно долить. В следующий раз концентрация проверяется, когда прибор остывает до +25°С.
• Если результаты были не достаточно эффектные, процедура проводится второй раз.

Эта процедура эффективна, но занимает очень много времени.

Электролит для коррекции

Плотность раствора необходимо корректировать электролитом, плотностью не ниже 1,4 г/куб.см. Просто так, по привычки добавлять раствор ни в коем случае нельзя. Необходимо обязательно измерить уровень концентрации и при надобности, откорректировать. Нужно установить причину изменения плотности электролита, прежде чем возобновлять его ресурсы.

С какой целью может добавляться такой раствор:

• Если обнаружилась утечка электролита, его дефицит необходимо восполнить;
• Если случайно залили дистиллированной воды больше, чем было нужно. Концентрация занижена и ее необходимо повысить.

Запомните! При откачивании электролита оставляйте пластины в жидкости.

Выводы

При подведении итогов, можно сделать вывод, что работать с АКБ и аккумуляторной жидкостью довольно сложно. Если у вас нет опыта с сервисными работами, то лучше доверить это дело профессионалам.

Проверять уровень электролита в АКБ нужно регулярно, в любое время года.

3. Неправильное хранение и транспортировка батареи

Речь идет о периоде до покупки аккумулятора. Не секрет, что батарея нуждается в аккуратной доставке и грамотной доводке до покупателя. Аккумуляторы должны подзаряжаться на оптовых складах, в противном случае, до покупателя может дойти заведомо полуживая батарея. Кроме радикальной тряски для аккумулятора опасны низкие температуры – если недозаряженный аккум с низкой плотностью электролита провезти при экстремально низких температурах без должной теплоизоляции, аккумулятор «замерзнет» и плотная структура блоков пластин деформируется. «Отмороженная» батарея проживет совсем недолго, хотя по внешним признакам вычислить ее будет непросто.

Высокий уровень – чем опасен

Вроде определились, низкий – ПЛОХО! А вот слишком высокий – ТОЖЕ ПЛОХО? ДА — ТОЖЕ ПЛОХО! НО почему?

Смотрите – нормальная плотность внутри аккумулятора, равна примерно 1,27 – 1,29 г/см3 (если взять наши рабочие жидкости это примерно — 35% серной кислоты и 65% дистиллированной воды). Такой электролит не замерзает при крайне отрицательных температурах (до -40 градусов Цельсия).

Если вы, нарушите баланс и скажем, нальете водного состава в 70%, тогда плотность у нас упадет до 1,22 – 1,25 г/см3. А такая жидкость замерзает уже при -20, -30 градусов, что в России встречается довольно часто. Конечно, летом вы проблем, скорее всего испытывать не будете, но вот зимой батарея может замерзнуть, да так что разорвет корпус и вы просто выкинете аккумулятор.

Так что нужно лить именно столько – сколько нужно (в рамках допустимого).

Причины падения показателя

Перед тем как увеличить плотность в аккумуляторе, необходимо разобраться в причинах происходящего. Для любой аккумуляторной батареи изменение этого параметра считается нормальным явлением. Когда АКБ разряжается, то он падает и наоборот.

Если же после зарядки аккумулятор не способен удерживать заряд, то плотность электролита упала ниже минимально допустимого уровня.

Причин, почему падает плотность в аккумуляторе, может быть несколько:

• Батарея просто разряжена.
• Из-за перезаряда АКБ часть раствора выкипела.
• Вода была долита, но концентрация раствора не контролировалась.

С первым пунктом все предельно ясно, и дополнительных комментариев здесь не требуется. А вот причины кипения раствора известны далеко не каждому автовладельцу. Следует заметить, что этот процесс в сравнении с кипением воды имеет иную природу. Во втором случае он активируется благодаря нагреванию емкости. Вполне очевидно, что аккумулятор никто не подогревает, но при этом электролит кипит.

Причина этого в физически-химических процессах, протекающих в АКБ. Если она отключена от бортовой электросети или зарядного устройства, то электролит не будет кипеть. Под воздействием электрического тока в растворе активируется процесс электролиза, а молекулы воды распадаются на водород и кислород. Именно эти газы и поднимаются в виде пузырьков.

Многим автолюбителям, особенно начинающим, известна ситуация: долил воды в аккумулятор — пропала плотность. Во время технического обслуживания батареи необходимо в обязательном порядке контролировать этот показатель. В противном случае концентрация раствора будет постепенно снижаться.

2017: Нановолокна проекта Nafen

Команда проекта Nafen провела в 2017-2018 годах ряд работ и тестов и выяснила, что добавление нановолокон оксида алюминия в полиэтиленоксид препятствует процессу его кристаллизации, сохраняя полимер в проводящей форме. Таким образом нановолокна решают проблему потери емкости батареи при ее длительном использовании.

Nafen представляет собой наноразмерные волокна оксида алюминия. Форма, размер и уникальные свойства позволяют этим волокнам взаимодействовать с различными полимерными матрицами, керамическими и металлическими материалами на нано-уровне, привнося дополнительную функциональность или улучшая свойства конечных материалов. Технология производства нановолокон была разработана и запатентована командой проекта Nafen (Таллин).

`Увеличение количества циклов заряда/разряда с сохранением стабильности работы аккумуляторной батареи — фундаментальная проблема, которую пытаются решить многие производственные и научные коллективы. На данный момент, мы можем сказать, что Nafen имеет огромный потенциал для усовершенствования аккумуляторных батарей на основе литий-полимерных электролитов», — комментирует координатор проекта Nafen Алексей Третьяков.

Испытания полимерной электролитной системы улучшенной нановолокнами оксида алюминия в течение 300 циклов заряда-разряда показали очевидное превосходство над конкурентными решениями.

`Вполне возможно, что именно наполненные нановолокнами полимерные электролиты позволят получить требуемые эксплуатационные свойства для широкого распространения литий-полимерных аккумуляторов на рынках повседневных портативных устройств», — считает Алексей Третьяков.

Нановолокна Nafen – это тонкие наноразмерные волокна диаметром всего 10-20 нанометров и длиной до 15 сантиметров. Они производятся путем контролируемого синтеза наноструктур оксида алюминия Al2O3 на поверхности расплава алюминия в присутствии специальных окислителей. Подобные волокна в природе не встречаются и могут быть получены только искусственным способом.

Характеристики Nafen, изученные эстонской компанией вместе с ведущими университетами мира, открывают широкие возможности для его эффективного применения в космической индустрии, электроэнергетике, топливной промышленности, металлургии, химической промышленности, машино– и самолетостроении, производстве строительных материалов.

В отличие от других наноматериалов, Nafen уже производится на опытно-промышленной площадке в Таллине и компания планирует расширять производство нановолокон для выхода на рынки крупных потребителей.

Запатентованная технология производства нановолокон может быть легко масштабирована в зависимости от объемов спроса на материал, что делает Nafen более доступным для широкого применения в самых различных областях науки и производства по сравнению с другими коммерческими наноматериалами.

Меры предосторожности

Внутри необслуживаемого аккумулятора газ может находиться под значительным давлением. Состав такой смеси может быть легко воспламеняемым, поэтому во время сверления корпуса не следует курить. Выполнение работ должно осуществляться на значительном удалении от открытого огня, например, газовой горелки или камина.

Кроме этого, для предохранения органов зрения и кожи от разбрызгивания кислоты потребуется использовать следующие средства индивидуальной защиты:

• Резиновые перчатки.
• Очки.
• Специальную одежду.

Разлитая кислота может не только причинить вред здоровью, но и половому покрытию, стенам или обстановке комнаты. Работы такой сложности следует выполнять в гараже, но если это невозможно, то следует использовать полиэтиленовую плёнку, которой необходимо тщательно застелить мебель, пол и стены помещения.

Восстанавливать аккумулятор или купить новый?

Диагностика и восстановление аккумуляторной батареи – выгодная процедура. Приведем результат несложных подсчетов. Новый аккумулятор для автомобиля служит примерно 4 года. Замена обойдется в 5 тыс. рублей. Правильная и своевременная диагностика и восстановление АКБ увеличивают срок ее службы до 6 лет. Эксперты рекомендуют восстанавливать аккумулятор для экономии, улучшения работы устройства и всей автомобильной электросети.

Обслуживание и зарядка аккумулятора автомобиля

Принцип работы аккумулятора

Аккумулятор – это контейнер который состоит из шести отдельных секций. Каждая отдельная секция представляет собой отдельный источник питания (вырабатывает каждая секция около 2,1 В), внутри секции находятся две пластины (сделаны из свинца), положительная и отрицательная, отделенные друг от друга.

Масса аккумулятора состоит из: веса электролита, свинцовых пластин и соединений, и составляет примерно 16-17 кг.

В свинцовые пластины добавляют сурьму (для увеличения прочности пластин), но к сожалению наличие сурьмы ведет к выкипанию воды из электролита, из-за чего почти во все типы аккумуляторов надо доливать воду. Благодаря прогрессу количество сурьмы в пластинах удалось уменьшить, что привело к появлению малообслуживаемых и гибридных аккумуляторов.

Сама работа аккумулятора очень проста. На положительном электроде нанесена двуокись свинца (цвет темно-коричневый), на отрицательном – губчатый свинец (серого цвета), внутрь залит электролит – водный раствор серной кислоты. При начале работы (разрядка) активная масса отрицательного электрода превращается в сульфат цинка и отдает в электрическую цепь два электрона, активная масса положительного электрода также преобразуется в сульфат цинка, и принимает из электрической цепи два электрона.

Для преобразования в сульфат цинка, как положительного, так и отрицательного электрода, тратится серная кислота — уменьшается массовая доля электролита. При зарядке, все наоборот, а также идет образование серной кислоты и увеличивается массовая доля электролита.

Обслуживание аккумуляторной батареи

Если у Вас инжекторный двигатель, то ни в коем случае, не снимайте аккумулятор с автомобиля при включенном двигателе. Это может привести: в лучшем случае к сбою работы компьютера, в худшем, к сгоранию!

Аккумуляторные батареи делятся на четыре типа: обслуживаемые, малообслуживаемые, гибридные и необслуживаемые (как выбрать аккумулятор для авто). Обсудим каждую по отдельности:

— Обслуживаемые – найти такие трудно, но возможно. По сравнению с другими у них очень много недостатков и мало плюсов, а именно: довольно-таки дорогая стоимость, эбонитовый корпус (очень хрупкий), сверху они заливаются мастикой, которая из-за перепадов температуры и загрязнения теряет свои изоляционные свойства (аккумулятор самопроизвольно разряжается, и очень быстро). Из плюсов можно отметить возможность замены блока пластин. Из минусов — с мастики надо регулярно сдувать (убирать) грязь и часто надо доливать воду, примерно каждые 5-7 тыс.км.

— Малообслуживаемые – представлены очень широко, цены на них варьируются, от очень дешевых до дорогих, корпус пластиковый и очень надежный, воду надо заливать примерно каждые 20-30 тыс.км.

— Гибридные – относятся к малообслуживаемым, за некоторыми но: решетки положительных и отрицательных электродов состоят из разных сплавов, таким образом «гибридные» аккумуляторы сочетают в себе положительные свойства двух технологий, а именно: высокие пусковые токи, низкий расход воды и «выносливость». Найти такие трудно, да и стоимость высоковата.

— Необслуживаемые – расход воды у таких аккумуляторов так мал, что крышек для залива воды уже нет, обслуживания не требуется никакого. Но есть несколько недостатков: надо проверять натяжение ремня генератора, исправность самого генератора, регулятора напряжения и отсутствие утечек тока в системе электрооборудования. Цена на них, как на качественные малообслуживаемые, и если Вы уверены в своем автомобиле – это идеальный вариант.

Категорически не рекомендуются глубокие заряды и перезаряды аккумулятора. Это ведет к сульфатации свинцовых пластин, т.е. на пластинах появляется накипь. После такого аккумулятор восстановлению не подлежит. Из-за этого регулярно замеряйте плотность электролита. Особенно это актуально зимой. О степени разряженности батареи можно судить по плотности электролита. 0,01 г/см3 – это примерно 6% заряда, изначальная плотность составляет 1,27 г/см3.

Заряжать батарею начинают летом – если разрядка составляет 50%, зимой – 25%. Если зимой плотность электролита упала до 1,20 г/см3, то электролит будет замерзать примерно при -20С.

Как происходит зарядка аккумуляторной батарей?

Не забывайте перед уходом из автомобиля выключать все электроприборы, иначе можете прийти к авто, а аккумулятор сел. Например, включенные габариты полностью разрядят аккумулятор примерно за 30 часов.

Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется двумя разными способами:

1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии, зарядка идет автоматически (чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет зарядка).

2. Вынимается аккумулятор и берется зарядное устройство, подключаются контакты минус к минусу, плюс к плюсу. Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Только не перегибайте, а то аккумулятор не «закипит» и через «месяц». Далее читаем инструкцию зарядного устройства, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей кнопок и свойств. Зарядных устройств великое множество, и тяжело выделить кого либо из производителей, отличаются они друг от друга, как ценой так и свойствами (сглаживание поступающего напряжения, гашение «скачков»).

Не стоит опасаться неправильного подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству — они обладают защитой от дурака, которая сигнализирует о неправильной полярности подключения.

Сколько по времени происходит зарядка аккумулятора?

Аккумулятор считается полностью заряженным, когда электролит ‘закипел’. В среднем зарядка идет около 8-10 часов, но время может сильно варьироваться, все зависит от изначального заряда батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство, после чего аккумулятор считается полностью заряженным.

Если аккумулятор вашего автомобиля был полностью разряжен до нуля, то надо учитывать тип зарядного устройства и его величину тока. Если зарядное устройство с током 10 А, то зарядка займет 6-8 часов, а например 15 А зарядное устройство зарядит ваш АКБ за 5-6 часов. Также, все современные зарядные устройства обладают автоматическим режимом, и сами выключаются при полном заряде батареи автомобиля.

Если аккумулятор был полностью посажен, и зарядное устройство позволяет выбрать величину тока заряда, то выбирайте минимальное, от 4 до 6А. Так ваш аккумулятор будет заряжаться не менее 12 часов, зато восстановиться заметно лучше, чем при быстром заряде.

После зарядки аккумулятора желательно его тщательно промыть и просушить, т.к. на корпус батареи может попасть кислота или грязь. Это может привести к своевременному разряду АКБ, т.к. его корпус пропускает напряжение. Это можно легко проверить — нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды. Только следите, чтобы данный раствор не попал в банки аккумулятора.

После окончания зарядки и во время эксплуатации необходимо периодически проверять аккумулятор автомобиля на работоспособность.