Как развести электролит для аккумулятора: 4.2. Приготовление электролита и заливка аккумуляторных батарей

Содержание

Приготовление электролита для аккумуляторов своими руками

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
1,17–1,19 г/см³	5
1,19–1,21 г/см³	3
1,25–1,27 г/см³	2

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.

Приготовление электролита | Аккумуляторные батареи

Страница 14 из 26

4.3. Приготовление электролита для свинцовых аккумуляторов

Электролит для свинцовых аккумуляторов приготовляется путем разбавления чистой серной кислоты чистой водой. Кислота продается обычно концентрированной, удельного веса от 1,835 до 1,840. При разбавлении концентрированной кислоты раствор сильно нагревается. Во избежание опасности для лица, производящего смешивание, всегда необходимо наливать кислоту в воду, но не наоборот.

Хотя количество теплоты, развиваемой в обоих случаях, одно и то же, однако удельные теплоты воды и концентрированной кислоты совершенно различны. Струя воды, попадая в концентрированную кислоту, освобождает большое количество теплоты, которая благодаря низкой удельной теплоте кислоты вызывает сильное местное повышение температуры. Кислота, приливаемая к воде, не может вызвать столь же большого повышения температуры в силу того, что удельная теплота воды очень высока. Необходимо непрерывно перемешивать раствор все время, пока кислота подливается в воду, для того, чтобы помешать более тяжелой кислоте опуститься на дно сосуда, не смешавшись с водой.
Для смешивания и хранения небольших количеств электролита наиболее подходят сосуды фарфоровые, гончарные или стеклянные; но так как они легко дают трещины, то им следует предпочесть чаны, выложенные свинцом, особенно для более значительных количеств.

Никакие другие металлические сосуды, кроме свинцовых, непригодны.
После разбавления кислоты, до заливки ее в батарею, необходимо подождать, пока она остынет, для того чтобы избежать повреждений пластин и сепараторов.

Охлаждение можно ускорить, пользуясь струей сжатого воздуха, но воздух при этом должен быть чистым.
Избежать сильного повышения температуры при смешивании кислоты с водой можно, применяя вместо воды лед, приготовленный из дистиллированной воды. Понижение температуры происходит вследствие того, что скрытая теплота плавления льда приблизительно равна количеству теплоты, освобождающемуся при растворении серной кислоты. Лед, свободный от воды, можно прибавлять к кислоте непосредственно. Избыток поглощенной теплоты показывает, что раствор должен получить температуру ниже нуля, что и наблюдалось в действительности.

Чтобы облегчить приготовление электролитов любой требуемой концентрации, на рис. 4.1 приведены необходимые пропорции кислоты и воды. Аккумуляторные заводы обычно сообщают сведения о том, какой крепости кислоту следует применять для каждой данной батареи.

Рис. 4.1. Приготовление электролита любого удельного веса из концентрированной кислоты удельного веса 1,835.

1- содержание серной кислоты, %; 2 – требующаяся добавка воды по объему; 3 – то же по весу.

4.4. Приготовление электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов в качестве электролита служит раствор в дистиллированной воде едкого калия (КОН) или едкого натрия (NaOH).

В зависимости от температуры окружающего воздуха в аккумуляторах (табл. 4.1) применяется раствор соответствующей плотности (концентрации) основного компонента электролита в чистом виде или с добавкой едкого лития (LiOH).
Кадмиевоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу на холоде при температуре до – 40°С, причем при температурах +35…– 19°С с составным электролитом, а при более низких температурах, например, – 20…– 40°С с электролитом без добавки едкого лития.

При температурах – 20…– 40°С при отсутствии чистого едкого калия допускается как исключение применять составной электролит из едкого калия и едкого лития повышенной плотности, при этом емкость аккумулятора снижается на 10 – 15%. При отсутствии составного электролита из едкого калия и едкого лития при температуре – 19…+35°С можно воспользоваться составным электролитом из едкого натрия повышенной плотности 1,17 – 1,19 г/см³ с добавкой на 1 л раствора 20 г едкого лития, но при этом следует учесть, не гарантируется.

Таблица 4.1.
Рекомендуемые состав и плотность электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов при различной температуре окружающего воздуха

Температура воздуха, °С	Рекомендуемый состав электролита	Плотность, г/см³
– 19… +35	Составной раствор едкого калия с добавкой на 1 л раствора 20 г едкого лития аккумуляторного (моногидрата лития)	1,19 – 1,21
– 20… – 40	Раствор едкого калия	1,25 – 1,27
+10…+50 (в том числе тропики)	Раствор едкого натрия с добавкой на 1 л раствора 15 – 20 г едкого лития (моногидрата лития)	1,1 – 1,12

Не гарантируется также долговечность аккумуляторов при работе их с электролитом из раствора чистого едкого калия плотностью 1,19 – 1,21 г/см³, т. е. без добавки едкого лития при температуре –19… + 10°С. При работе при температуре + 10…+50°С с рекомендуемым составным электролитом плотностью 1,1–1,12 г/см³ (табл. 5.1) емкость аккумуляторов также снижается по сравнению с номинальной, а долговечность не гарантируется.

Железоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу в тех же условиях и с тем же электролитом, что и кадмиевоникелевые, но они более чувствительны к низким температурам, поэтому могут применяться при температурах не ниже –20° С.
В процессе эксплуатации температурные условия в зависимости от времени года резко изменяются, поэтому для более эффективного использования емкости аккумуляторов их следует заливать электролитом, по составу и плотности соответствующим этим условиям.

Кроме того, необходимо систематически контролировать количество электролита, т. е. следить за уровнем последнего и поддерживать его в установленных пределах.
В аккумуляторах, находящихся в эксплуатации, уровень электролита постепенно снижается вследствие испарения, поэтому его необходимо периодически измерять и при необходимости дополнять до нормы дистиллированной водой. Не реже чем через 10 циклов нужно проверять плотность электролита и также доводить ее до нормы добавлением раствора плотностью 1,41 г/см³ или дистиллированной воды.
Уровень электролита в аккумуляторах должен постоянно находиться выше края пластин не менее чем на 5 мм и не более чем на 12 мм.

Снижение уровня электролита ниже верхнего края пластин или сетки, а также повышение плотности электролита при положительных температурах окружающего воздуха снижают емкость и долговечность последних. Уровень электролита необходимо проверять и доводить до указанной нормы перед каждым зарядом. Он проверяется с помощью стеклянной трубки диаметром 5 – 6 мм с метками на высоте 5 и 12 мм от конца. Для установления уровня электролита в аккумуляторе надо конец трубки с метками ввести через заливное отверстие до упора в пластины или сетку, после чего другой конец трубки закрыть пальцем. Вынув трубку из аккумулятора по высоте столбика электролита в ней, определим уровень электролита над верхним краем пластин или сетки в аккумуляторе. Для снижения уровня электролита в аккумуляторе можно пользоваться пипеткой или резиновой грушей со стеклянным или пластмассовым наконечником длиной около 100 мм. Доливку электролита или дистиллированной воды в аккумуляторы можно производить с помощью пипетки, резиновой груши или кружки через стеклянную воронку, размеры которых подбирают в зависимости от вместимости аккумуляторов. Проверка плотности электролита производится при помощи сифонного ареометра.
Проверку плотности электролита необходимо производить по возможности перед каждым зарядом, в каждом аккумуляторе, хотя и допускается выборочный контроль в 2  – 3 аккумуляторах батареи. В крайнем случае проверка должна проводиться не реже чем через 10 циклов во всех аккумуляторах батареи.

Таким образом, электролит необходим не только для первой заливки аккумуляторов при формировке, но и для замены, поддержания плотности и уровня электролита в действующих аккумуляторах, поэтому его требуется приготовлять и всегда иметь запас.
Для приготовления электролита поставляются следующие исходные материалы:

а)         едкий калий аккумуляторный марки А (твердый) или марки В (жидкий) и едкий литий аккумуляторный;
б)         составная щелочь сорта А – готовая смесь едкого калия и едкого лития в отношении едкий литий/едкий калий = 0,04…0,045;

в)         едкий натрий аккумуляторный (сода каустическая) сорта А и едкий литий аккумуляторный;
г)         составная щелочь сорта Б – готовая смесь едкого натрия и едкого лития в соотношении едкий литий/едкий натрий = 0,028…0,032.

Перед приготовлением электролита необходимо удостовериться, что имеющиеся в наличии химические ‘компоненты соответствуют приведенным выше требованиям и ГОСТам. Хранить эти материалы необходимо в герметически закрытой таре. Данные материалы могут поставляться как в жидком, так и в твердом состоянии в виде гранул, чешуек, кусков или слитка.
Приготовление электролита следует начинать с определения потребности в нем согласно норме расхода на один аккумулятор при первой заливке, указанной в табл. 4.2.

Определив требуемое количество электролита, приготовим примерно 3/4 этого объема свежей дистиллированной воды. При отсутствии последней допускается применение дождевой воды, собранной с чистой поверхности, или воды, полученной при таянии снега, а также конденсата.

Таблица 4.2
Ориентировочная норма расхода электролита на один аккумулятор при первой заливке

Тип	Норма расхода электролита при первой заливке, л	Тип	Норма расхода электролита при первой заливке, л
АКН-2,25 КН-10 КН-22 ЖН-22 КН-45 ЖН-45	0,04 0,12 0,27 0,27 0,45 0,45	КН-60 ЖН-60 КН-100 ЖН-100 2КН-24 2ФКН-9-I 2ФКН-9-II	0,75 0,75 1,2 1,2 0,47 0,26

Примечание. При приготовлении электролита желательно норму увеличить на 10 – 15 % для создания резерва на отход и другие непредвиденные случаи.

В крайнем случае можно использовать любую сырую чистую питьевую воду (кроме минеральной).
Затем, пользуясь данными табл. 5.3, определяем необходимое количество химических компонентов: едкого калия или едкого натрия, а также едкого лития для добавки. Расход дистиллированной воды на 1 кг твердой и на 1 л жидкой щелочи для приготовления электролита необходимой плотности приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3
Расход дистиллированной воды, необходимой для приготовления электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Щелочь

Плотность, г/смз³

Количество воды, л

на 1 кг твердой щелочи

на 1 кг жидкой щелочи плотностью 1,41 г/см³

Калиевая или готовая составная, т. е. с добавкой едкого лития

Калиево-литиевая

Натриевая или готовая составная натриево-литиевая

1,19 – 1,21

1,25 – 1,27

1,17– 1,19

0,55

1,5

Для определения массы твердых щелочей, необходимой по норме, приведенной в табл. 19, достаточно разделить:

на три требуемое количество воды, если необходимо приготовить калиевый или составной калиево-литиевый раствор плотностью 1,19 – 1,21 г/см³;
на два, если необходимо приготовить калиевый электролит для работы при температуре

– 20…– 40° С или составной калиево-литиевый плотностью 1,25 –1,27 г/см³;
на пять, если необходимо приготовить натриевый или составной натриево-литиевый электролит плотностью 1,17 – 1,19 г/см³.
Если составная калиево-литиевая или натриево-литиевая щелочь отсутствуют, а имеется едкий калий, едкий натрий и едкий литий, то расчет потребности в твердых щелочах производится по тому же принципу, как указано выше. Следует иметь в виду, что в частном, полученном в результате деления, учитывается и масса едкого лития.

Как разбавлять электролит в аккумулятор?

Как правильно разбавлять электролит?

для его изготовления вам нужно смешать компоненты в пропорции 0,36 л серной кислоты на 1 л дистиллированной воды. 5. В теплых районах плотность электролита должна составлять 1,26 г/см, для подготовки берут 0,33 л серной кислоты и 1 литр дистиллированной воды.

Как сделать Электролит для свинцовых аккумуляторов?

Можно ли добавлять в аккумулятор электролит?

Наш ответ – нет. Никогда не добавляйте какой-либо электролит в свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор. Если вы обнаружили низкий уровень электролита в своем АКБ, вам следует добавить только чистую воду. И только при некоторых, очень специфических обстоятельствах, в батарею можно добавить серную кислоту.

Как добавлять серную кислоту в аккумулятор?

Чтобы сделать электролит надо залить воду в специальную емкость и добавить туда серную кислоту в пропорции 3:1. Тщательно перемешать смесь эбонитовой палочкой.

Что делать при низкой плотности электролита?

Если плотность в аккумуляторе снижена до 1.18, тогда нужно доливать не электролит, а аккумуляторную кислоту. Плотность такой кислоты намного выше. В случаях, когда сразу поднять плотность не удалось, процесс повторяется до тех пор, пока не удается получить нужное значение.

В каком порядке готовят электролит?

Сначала целесообразно приготовить электролит плотностью 1,4 г/см3. В пластмассовый, керамический, эбонитовый или свинцовый сосуд сначала наливают воду, затем при непрерывном перемешивании тонкой струей медленно, непрерывно перемешивая, наливается концентрированная серная кислота. Вливать воду в серную кислоту опасно.

Как приготовить электролит для аккумуляторной батареи?

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.

Какие электролиты подойдут для создания аккумулятора?

Для изготовления электролита используется специальная аккумуляторная серная кислота (по ГОСТ 667-73) и дистиллированная вода (по ГОСТ 6709-72). Данный раствор используется во всех типах современных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Какая должна быть средняя плотность электролита и чем ее проверяют?

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.

Какую жидкость нужно заливать в аккумулятор?

Не всегда достаточно долить воды в банки и на этом успокоиться, но главное это то, что доливать в аккумулятор нужно только дистиллированную воду. Электролит добавляйте лишь в крайнем случае, если причиной его низкого уровня является выплескивание.

Что можно заливать в аккумулятор вместо дистиллированной воды?

Что можно заливать вместо дистиллированной воды в аккумулятор?

Дождевая вода представляет собой конденсат. …
Такого же происхождения и состава растаявший снег, не соприкасавшийся с поверхностями. …
Можно в рабочую смесь добавлять конденсат с радиаторов кондиционера.

Как правильно измерить плотность аккумулятора в домашних условиях?

Измерение ареометром производят при температуре электролита +20 … +30°C. Если температура иная, то необходимо применять корректировочные поправки к показанию ареометра. Пользование ареометром настолько простое, что даже можно проверить плотность электролита в домашних условиях.

Почему в аккумулятор заливают серную кислоту?

Электролит в свинцово-кислотном автомобильном аккумуляторе имеет разную плотность в зависимости от степени заряженности АКБ. … При разрядке аккумулятора автомобиля в результате электрохимической реакции из электролита расходуется серная кислота и его плотность падает.

Что заливают в аккумулятор кислоту?

Любой обычный кислотно-щелочной аккумулятор залит электролитом. — дистиллированной воды. Соотношение жидкости составляет примерно 35% кислоты и 65% дистиллированной воды. Меньшее или большее соотношение не желательно!

Как правильно развести кислоту в аккумулятор?

как развести кислоту для аккумулятора

Возьмите емкость, устойчивую кPдействию серной кислоты, залейте туда дистиллированную воду.
Затем вPзаполненную дистиллированной водой емкость, маленькими порциями влейте серную кислоту, помешивая эбонитовой палочкой.
НиPвPкоем случае неPвливайте воду вPсерную кислоту, т. к.

15.12.2016

Как сделать электролит для аккумулятора — MOREREMONTA

Электролит можно приготовить только из дистиллированной воды и аккумуляторной серной кислоты.

Инструменты и материалы:

электролит
аккумуляторная батарея
эбонитовая палочка
сосуд, устойчивый к действие серной кислоты (керамический, эбонитовый, свинцовый) емкостью около 5 л.

Процесс:

1. Возьмите емкость, устойчивую к действию серной кислоты, залейте туда дистиллированную воду.
2. Затем в заполненную дистиллированной водой емкость, маленькими порциями влейте серную кислоту, помешивая эбонитовой палочкой.
3. Ни в коем случае не вливайте воду в серную кислоту, т.к. электролит будет разбрызгиваться с выделение большого количества тепла и в результате чего вы можете получить серьезные ожоги.
4. Электролит готовится исходя из климатических условий местности. Для районов с умеренным климатом плотность электролиты должна быть — 1,28 г/см, т.е. для его изготовления вам нужно смешать компоненты в пропорции 0,36 л серной кислоты на 1 л дистиллированной воды.
5. В теплых районах плотность электролита должна составлять 1,26 г/см, для подготовки берут 0,33 л серной кислоты и 1 литр дистиллированной воды.
6. Готовый электролит оставьте на 15–20 часов в закрытой емкости для его остывания, и чтобы произошло выпадение осадка на дно емкости.

Что такое электролит?

Концентрация серной кислоты в АКБ

Отличия электролитов для разных типов аккумуляторов

Щелочные АКБ

Кислотные АКБ

Таблица 1. Рекомендуемая плотность электролита

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

Кадмиевоникелевые и железоникелевые аккумуляторы

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

Как правильно приготовить электролит в домашних условиях: техника безопасности

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

Оборудование

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

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.

Смотрите видео, как измерить плотность электролита.

Способ развести электролит для щелочного источника питания

Необходимая плотность раствора

Количество твёрдой щелочи равняется количеству электролита, разделенному на

Все ниже сказанное писалось как ответ на комментарий к моему посту Десульфатация аккумулятора зарядным IMAX B6 это реально! Хотел ответить в двух словах — не получилось, решил написать вкратце — получился огромный комментарий, по сему выделил его в отдельный пост.
Ниже описанное даст полное абстрактное понимание сути электролита автомобильного свинцового аккумулятора. По чему абстрактное — по тому что электролит это химический состав, а я не химик и пишу это не для химиков, а исключительно для обычных рядовых пользователей автомобильных аккумуляторов. Надеюсь что ниже сказанного будет достаточно для того что бы сломя голову не лить свежий электролит в разряженный аккумулятор, а постараться его правильно зарядить.

В основном электролиты для автомобильных свинцовых аккумуляторов состоят из серной кислоты h3SO4 слабой концентрации. Такой электролит и правда можно приготовить самостоятельно, зная пропорции, понизив концентрацию h3SO4 дистиллированной водой. Смысла делать это не вижу так как купить готовый электролит проще и дешевле.

На счет повышения и понижения плотности электролита — плотность зависит от количества h3SO4, то есть увеличить плотность можно как добавлением готового электролита(«кислоты»), понизить — добавлением воды(дистиллированной). В автомобильных свинцовых аккумуляторах не рекомендовано регулировать плотность без крайней необходимости.
Михаил Васильевич Ломоносов был таки прав — «ни что ниоткуда не берется и никуда не исчезает», это закон сохранения масс.

Дело в том что кислота всегда остается в аккумуляторе и никуда не испаряется, она только переходит в другое состояние — в соли(сульфаты), в автомобильном свинцовом аккумуляторе это сульфат свинца PbSo4. Для восстановления кислоты из сульфата(восстановления плотности электролита) нужна зарядка аккумулятора, во время которой идет обратный процесс. То есть аккумулятор разряжен — плотность электролита низкая, аккумулятор зарядили — плотность повысилась, обратили процесс — восстановили «исходное», нужное количество кислоты в электролите, сульфаты стали кислотой. И именно по этой причине крайне не рекомендовано доливать электролит в аккумулятор для повышения плотности, так как в отличии от воды, которая в не значительных количествах испаряется при длительной эксплуатации аккумулятора, исходное количество кислоты всегда остается в аккумуляторе в той или иной форме.
Вкратце
— низкая плотность электролита = много сульфата свинца = сульфатация.
— восстановить плотность электролита = полностью зарядить аккумулятор = вернуть исходную плотность электролита = десульфатация.
Завершенный процесс зарядки аккумулятора = допустимая плотность электролита + нужное напряжение, в случаях когда плотность в процессе зарядки сильно повышается электролит нужно постепенно разбавлять дистиллированной водой, делать это нужно понемногу с постоянным контролем плотности. Это и говорит о том что часть воды испарилась в процессе эксплуатации и соответственно плотность электролита по этой причине увеличивается выше нормы.
Все это само собой не касается случаев когда электролит был, например, разлит — не плотно закрутили крышки банок, перевернули случайно и банально пролили электролит. В этом случае нужно изначально доливать дистилированной водой(!), после чего заряжать — десульфатировать, после чего либо повышать плотность корректирующим электролитом, либо заменить электролит полностью.
Надеюсь все выше сказанное было полезным и пригодится вам при восстановлении ваших аккумуляторов.
Процесс десульфатации свинцового аккумулятора в домашних условиях я описал вот тут «Десульфатация аккумулятора зарядным IMAX B6 это реально!», а продолжение можно почитать тут «WESTA после десульфатации IMAX B6 все еще жив!»
Спасибо за внимание и потраченное время.

Уход за автомобильной аккумуляторной батареей

Начать стоит с самого простого. Грязь и пыль, скопления масел и электролитов которые неизбежно будут появляться на аккумуляторе в процессе его использования, обязательно нужно удалять, поскольку они являются отличным проводником электрического тока. Если этого не делать, то постепенно будет сильно увеличиваться уровень саморазряда аккумуляторной батареи. Просто держите поверхность аккумулятора в чистоте и уделяйте этому внимание каждый раз, когда вы будете мыть машину.

Чтобы очистить аккумулятор самостоятельно, вам понадобиться раствор обычной пищевой соды. Пропорция весьма проста – одна чайная ложка на стакан чистой воды. После этого поверхность АКБ нужно будет протереть – эта простая манипуляция позволит эффективно очистить аккумулятор.

Однако не стоит обращаться к непроверенным способам. Так некоторые автовладельцы, заворачивают аккумулятор в полиэтилен и полагают, что так они смогут дольше содержать его в чистоте и порядке. С одной стороны, это и правда так, однако эксплуатировать обтянутый пленкой аккумулятор все-таки не рекомендуется. Во-первых, наличие полиэтилена серьезно затруднить обслуживание батареи. Во-вторых, она может перекрыть вентиляционные щели, что приведет к повышению давления внутри батареи, а вот это уже весьма опасно. Помимо этого, электролит и пыль все равно будут скапливать под пленкой и протирать АКБ содовым раствором все равно придется, хоть и несколько реже. Если вы совсем уж не желаете часто лазить под капот с тряпкой, можете попробовать приобрести специальный предохранительный чехол для аккумулятора, который вы без труда найдете в любом автомобильном магазине. Умельцы могут изготовить его самостоятельно – для этого понадобятся самые элементарные навыки кройки и шитья. Чехол поможет не только защитить АКБ от грязи, но и от переохлаждения в зимний период.

Протирать аккумулятор нужно достаточно часто. Самый идеальный вариант – это, если вы будете делать это каждый раз, когда будете заглядывать под капот, чтобы, к примеру, проверить масло в двигателе или уровень электролита в аккумуляторной батарее. Уровень электролит, кстати, проверять чрезвычайно важно, особенно в летний период, поскольку он сильнее испаряется из-за повышенной температуры. Проверку уровня электролита можно делать очень просто: для этого открутите крышки на батарее, после чего можно будет замерить уровень трубкой из стекла из пластика, так как эти материалы не вступают в реакцию с электролитом. Приемлемый уровень – это 1-,15 см выше пластин. Эксплуатация АКБ с оголенными пластинами строжайше запрещена.

Обслуживание и зарядка

Первое, о чем стоит поговорить – это то, как должны эксплуатироваться сухоразряженные батареи. Несмотря на то, что в современных автомагазинах такие АКБ практически никогда не встречаются (батареи продаются уже готовыми к эксплуатации и заправленные электролитом), иметь об этом представление необходимо, поскольку исключения все же встречаются.

Все начинается с того, что нужно заправить АКБ электролитом. Для этого откройте банки батареи и залейте электролит (он обычно поставляется в комплекте). Лейте постепенно, пока уровень электролита не превысить положение пластин на 10-15 мм (на корпусе батареи имеются специальные отсечки). После это аккумулятор должен постоять около четверти часа. По прошествии этого времени, замерьте уровень электролита еще раз, если он опустился, долейте его вновь до нужной отметки. Закройте крышки и аккуратно удалите капли электролита с поверхности АКБ, после чего установите батарею на автомобиль. Все, аккумулятор готов к эксплуатации.

Сегодня большинство автомобильных магазинов продают АКБ, которые уже заправлены и заряжены, поэтому их можно ставить на авто сразу же после покупки. Однако бывает, что зарядка вам все же потребуется, но в этом нет никакой проблемы. Замерьте уровень электролита, если он слишком низок, добавьте дистиллированную воду, чтобы он поднялся.

Заряжать аккумулятор нужно после того, как вы сняли его с автомобиля (хотя существуют способы подзарядки и без снятия). Для зарядки используйте ток с постоянным значением напряжения или силы ток. Первый вариант отлично подойдет для плановой подзарядки слегка подсевшей батареи. Постоянным током заряжают АКБ, которые разрядились полностью. Зарядка должна осуществляться под вашим бдительным контролем и займет достаточно продолжительное время.

Для измерения напряжения на выводах аккумулятора применяется мультиметр. Приемлемое значение — 12 Вольт, если оно ниже, нужно немного дозарядить АКБ током с постоянным напряжением – этот режим присутствует у всех зарядных устройств, которые наиболее активно используются. Также важен показатель плотности электролита, который должен составлять 1,27-1,29 гр на кубический сантиметр. Измерить его можно специальный прибором, который называется ареометр. Его можно купить в любом автомагзине, при этом стоит совсем недорого, а иметь его нужно каждому автовладельцу. Вообще, работа с электролитом – это отдельная тема для разговора, в Интернете вы можете найти массу статей, где специалисты делятся с вами полезными советами и информацией. После зарядки аккумулятор готов к использованию. Заряжайте АКБ во время и эксплуатируйте его с соблюдением общих правил и конкретных рекомендаций производителя, в таком случае, он прослужит вам дольше, и вы будете застрахованы от неприятных ситуаций с севшей батареей, особенно в зимний период.

Как заменить электролит в аккумуляторе автомобиля самостоятельно

Главная » Разное » Как заменить электролит в аккумуляторе автомобиля самостоятельно

Замена электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Автомобильные аккумуляторы сегодня представлены двумя наиболее распространенными типами: необслуживаемые и обслуживаемые АКБ. В первом случае штатно реализована только возможность дозаряжать батарею при помощи зарядного устройства.

Второй тип аккумуляторов позволяет не только заряжать батарею, но и производить проверку плотности электролита в «банках» (секциях), анализировать его состояние. При необходимости уровень электролита также можно повысить или полностью заменить жидкость.

Что касается необслуживаемых батарей, получение доступа к электролиту также возможно, однако предполагает самостоятельное внесение изменений в устройство корпуса аккумулятора. Если точнее, потребуется высверливать дополнительные отверстия и затем их герметизировать.

Далее мы поговорим о том, для чего нужен электролит в аккумуляторе, можно ли доливать электролит в аккумулятор и как это правильно сделать. Также будут рассмотрены частые вопросы касательно того, что лучше, дистиллированная вода или электролит в аккумулятор, как производится замер уровня, как выполняется полная замена электролита в АКБ и последующая зарядка батареи.

Содержание статьи

Когда нужно доливать электролит в аккумулятор и как это делается

Начнем с того, что общий принцип работы батареи заключается в возможности накопления электрического заряда благодаря протекающим химическим реакциям между электролитом и свинцовыми пластинами внутри аккумулятора. Указанные реакции протекают под воздействием электрического тока.

Ток подается на АКБ во время работы двигателя. Если точнее, подача электричества происходит от автомобильного генератора. Также отдельно заряжать аккумулятор можно при помощи внешнего зарядного устройства (ЗУ). В процессе эксплуатации наиболее частой неисправностью аккумулятора является потеря плотности электролита. К основным причинам можно отнести старение, сульфатацию пластин, перезаряд или недозаряд АКБ.

Сульфатация пластин, как правило, является результатом недостаточно заряда. Дело в том, что внутри батареи находятся специальные решетки, в которых находится диоксид свинца. При разряде батареи оксид свинца восстанавливается на катоде, при этом также активизируется окислительный процесс на аноде. Если просто, анод и катод можно условно считать более привычным «плюсом» и «минусом».

Указанные процессы приводят к тому, что происходит усиленное образование сульфата свинца. Результатом такого образования становится снижение плотности серной кислоты в составе электролита. В этом случае необходимо измерить плотность специальным прибором (ареометром), после чего необходимо поднять данный показатель до нужного значения.

При этом неправильным подходом является долив электролита сразу после замеров, то есть прямо на авто. Чтобы избежать ошибок, нужно знать, как добавлять электролит в аккумулятор. Дело в том, что плотность следует измерять на АКБ, которая была предварительно полностью заряжена.

Также в «банках» должен быть нормальный уровень электролита. Игнорирование данных правил приводит к тому, что процесс сульфатации не прекращается, батарея выходит из строя. Если же плотность на заряженной батарее находится в рекомендуемых пределах от 1.27 до 1.29, тогда электролит просто доливается по уровню и аккумулятор эксплуатируется далее.

Когда плотность оказывается меньше рекомендуемой, тогда для начала следует реализовать несколько циклов, предполагающих полный заряд-разряд АКБ. Только затем можно долить свежий электролит, добиваясь нужной плотности. В тех случаях, когда плотность электролита выше нормы, тогда в аккумулятор доливают дистиллированную воду. Использование обычной воды не рекомендуется, так как возможно выпадение осадка и другие нежелательные последствия.

Добавим, что еще важно учитывать, сколько нужно электролита в аккумулятор. Данная информация пригодится в ситуациях с доливом, так как в случае полной замены электролита желательно заранее уточнить необходимое количество у продавцов АКБ, на профильных авто форумах или из других источников.

Что касается обслуживаемого аккумулятора, ответом на вопрос, как проверить уровень электролита в аккумуляторе, является необходимость выкрутить пробки на «банках». После их откручивания можно увидеть метки, указывающие на уровень. Если таких меток нет, дистиллированную воду или электролит доливают так, чтобы перекрыть поверхность пластин на 5 или 7 мм.

Следует отдельно учитывать, что уровень не должен быть слишком высоким. Нужно добиться того, чтобы оставалось 2 см. до среза пробки. С необслуживаемым аккумулятором возникают дополнительные сложности как с получением доступа к «банкам», так и с определением уровня, количества электролита и т.п. По этой причине производить такие манипуляции без соответствующего опыта не рекомендуется.

Как поменять электролит в аккумуляторе автомобиля и когда это нужно

Итак, теперь давайте рассмотрим ситуацию, когда требуется полная замена электролита в АКБ. Чаще всего понять, нужно ли менять электролит в аккумуляторе, помогает его визуальная оценка и некоторые другие характерные признаки.

Как правило, на необходимость замены указывает:

мутный электролит в аккумуляторе, изменение цвета;
не удается добиться нужной плотности после зарядки АКБ;

Также специалисты рекомендуют в полном объеме поменять электролит в тех случаях, когда относительно новый аккумулятор стал быстро разряжаться после полной зарядки при помощи ЗУ, во время проверки было выявлено, что в аккумуляторе в одной банке нет электролита, ранее происходило замерзание электролита и т.д.

На практике помутнение указывает на то, что в АКБ изначально залит электролит низкого качества, также возможен вариант использования низкосортного продукта на долив. Также к помутнениям приводит заливание проточной, а не дистиллированной воды. Еще возможно, что доливаемая вода содержит посторонние примеси.

Следующей причиной того, что электролит мутный, становится повреждение, а также осыпание пластин. Параллельно не следует исключать вероятность короткого замыкания в одной секции или сразу в нескольких. Как правило, появление мутного осадка серого цвета указывает на осыпание пластин, черный или темный цвет электролита выступает признаком плохого качества основных компонентов электролита (воды и/или кислоты). Коричневый цвет свидетельствует о том, что в аккумуляторе короткое замыкание.

Необходимо учитывать, что в случае осыпания или короткого замыкания решение поменять электролит в ряде случаев может не привести к положительному результату. Дело в том, что для восстановления работоспособности необходимо также отдельно ремонтировать секции АКБ, при этом такая операция требует спецоборудования.

В остальных случаях замена электролита в аккумуляторе в домашних условиях вполне возможна. Более того, правильно выполненная процедура может существенно продлить срок службы АКБ. Для реализации задачи понадобиться заранее подготовить:

свежий электролит с нужной плотностью;
дистиллированную воду;
ареометр для замеров плотности;
резиновую грушу или шприц для откачки старого электролита из банок;
воронку для удобства залива чистой воды и электролита;
емкость для слива старого электролита, выкачиваемых излишков и т.п.

Обычные стеклянные банки или бутылки хорошо подойдут в качестве емкости, так как на них не воздействует серная кислота. Еще желательно иметь защитные очки и резиновые перчатки, так как работа с кислотными растворами предполагает соблюдение определенных правил техники безопасности.

Дело в том, что электролит после попадания на открытую кожу может причинить химические ожоги. Также значительную опасность такой раствор представляет для глаз. При попадании на кожу электролит нужно немедленно смыть при помощи содового раствора. В случае попадания в глаза нужно промыть их большим количеством воды, после чего немедленно обратиться за профессиональной медицинской помощью.

Итак, перейдем к замене. Сразу отметим, на начальном этапе нужно знать, как правильно слить электролит с аккумулятора. Вполне очевидно, что многие стремятся быстрее убрать жидкость из АКБ, при этом не задумываясь о том, можно ли переворачивать аккумулятор при замене электролита.

Казалось бы, достаточно открутить пробки на банках, перевернуть батарею и слить из корпуса старый электролит. Обратите внимание, в половине случаев такой подход приводит к окончательному выходу аккумулятора из строя. Дело в том, что частицы осадка, которые осели в нижней части, после переворачивания застревают между пластинами. В результате в АКБ далее возникнет короткое замыкание. Если вы ранее не обслуживали батарею, тогда рекомендуем ознакомиться с тем, как правильно заправить аккумулятор электролитом.

Первым делом нужно снять батарею и обтереть корпус, удаляя различные загрязнения. Для этих целей лучше всего подходить тряпка, которую предварительно смачивают в растворе воды и соды. Чтобы сделать сам раствор, следует пару столовых ложек соды развести в литре воды.
Затем нужно окрутить заливные пробки на АКБ, после чего производится проверка уровня электролита, его состояние, цвета. Также нужно оценить степень заряда батареи при помощи мультиметра.
Если жидкость явно нуждается в замене, тогда далее старый электролит откачивается из банок грушей, шприцем или при помощи любого другого подобного решения.
Далее в опустевшие банки нужно залить дистиллированную воду, после чего аккумулятор слегка покачивают. Это нужно для промывки. Промывают АКБ несколько раз, на каждом этапе сливая воду из банок. Делать это необходимо до тех пор, пока вода не станет полностью прозрачной.
Затем можно залить в банки свежий электролит, причем не нужно сразу стремиться довести его плотность до нормы.
Теперь аккумулятор нужно поставить на зарядку от ЗУ. Только после полного окончания процесса зарядки производится проверка плотности ареометром.
Дополнительно перед замерами рекомендуется выждать время, чтобы батарея успела остыть. Обычно требуется 1.5-2 часа. Затем (на основании полученных при замерах данных) осуществляется корректировка путем подбора нужного соотношения воды или электролита.

На практике процедура замены предполагает откачивание из каждой банки электролита, после чего производится его слив в заготовленную для этих целей емкость. При этом нужно учесть, что удалить жидкость полностью таким способом не выйдет.

Для наиболее эффективного удаления нужно медленно наклонять корпус АКБ, выбирая жидкость. Однако нужно помнить, что переворачивать корпус категорически запрещено, как и было сказано выше. Чтобы не держать батарею, можно подкладывать под корпус бруски или другие предметы для упора.
Также на носике груши можно дополнительно установить гибкую трубку (например, от капельницы). Главное, чтобы диаметр трубки, позволял плотно ее надеть и зафиксировать.
После слива жидкости из банок наклоненный аккумулятор устанавливается в нормальное положение, затем в каждую банку заливается дистиллированная вода через воронку.
Во время промывки не допускается трясти аккумулятор, резко наклонять корпус и т.д. Будет достаточно нескольких плавных наклонов в разные стороны. После этого вода сливается, процедура промывки повторяется.
Теперь можно залить электролит, однако не следует сразу доводить его количество до нужного уровня. Дело в том, что электролиты в продаже имеют повышенную плотность. Это значит, что далее раствор нужно разбавлять дистиллированной водой. В самом начале будет достаточно придерживаться приблизительных показателей, так как до нормы плотность доводится уже после заряда АКБ.

Также добавим, что после того, как электролит был залит, нужно плавно наклонить аккумулятор несколько раз (как и при промывке). Это позволит удалить воздух из банок аккумуляторной батареи. Теперь пробки можно прикрыть, но не закручивать полностью. Саму батарею необходимо оставить на пару часов. Это нужно для отстаивания жидкости в банках.

Затем потребуется снова проверить уровень электролита и его плотность, доливая кислоту или воду при такой необходимости. Также при необходимости можно добавить в электролит специальную присадку, которая помогает удалить сульфаты с электродов. Далее нужно выждать, пока под действием электролита из корпуса окончательно не выйдут все остатки воздуха, а также растворится присадка. Отметим, что добавка растворяется около 2 суток. После этого АКБ можно ставить на зарядку.

После замены электролита сколько нужно заряжать аккумулятор

В самом начале заряжать батарею после замены электролита рекомендуется малыми токами (0.1 А). Для зарядки нужно открутить пробки и подключить ЗУ. Главное, чтобы аккумулятор после замены электролита заряжался циклично, то есть предполагается схема «заряд-разряд».

Данный процесс нужно повторять до тех пор, пока плотность электролита не достигнет нужного показателя. Параллельно нужно следить за тем, чтобы электролит в АКБ не выкипал. На полную зарядку укажет напряжение 2.4 В применительно к отдельной секции или 14-15 В на клеммах батареи.

После того, как будет достигнуто номинальное напряжение, ток заряда следует уменьшить в два раза. Если в течение 2 часов плотность электролита не меняется, тогда можно прекратить процесс зарядки.

Что касается разряда-заряда и цикличности, разряжать батарею нужно, в среднем, до половины емкости, после чего снова производится полная зарядка. Для разряда АКБ к клеммам подключается потребитель (для этих целей можно использовать простые 12 В автолампочки). После подключения производится контроль напряжения батареи, чтобы не допустить глубокого разряда. Когда разрядка достигает отметки 10.5 В, аккумулятор снова ставится на зарядку.

Что в итоге

Как видно, в ряде случаев удается эффективно восстановить работоспособность автомобильного аккумулятора путем промывки банок и заправки нового электролита. При этом все равно не стоит рассчитывать на то, что замена электролита позволит батарее отработать долгий срок. В одних случаях АКБ нормально работает 6-12 и более месяцев, тогда как в других проблемы могут начаться через несколько дней.

Напоследок добавим, что также не рекомендуется производить какие-либо манипуляции с необслуживаемыми АКБ. Такие батареи лучше сразу менять на новые в том случае, если элементу не удается вернуть работоспособность после одного или нескольких циклов «разряд-заряд».

Что касается утилизации старого электролита, нельзя сливать раствор в водоемы, выливать на землю, в каналаизацию и т.п. Дело в том, что кислоту нужно сначала нейтрализовать. Для решения задачи рекомендуем отдельно изучить этот вопрос на профильных форумах или получить профессиональную консультацию специалистов. Это позволит точно определиться с наиболее подходящим вариантом, кторый будет оптимальным в каждом отдельном случае.

Что такое ультраконденсатор?

Ультраконденсаторы, также называемые суперконденсаторами, двухслойными конденсаторами или электрохимическими конденсаторами, представляют собой тип системы накопления энергии, которая набирает популярность в последние годы. Их можно рассматривать как нечто среднее между обычным конденсатором и аккумулятором, но они отличаются от обоих.

Ультраконденсаторы имеют очень высокую емкость по сравнению с их традиционными альтернативами — отсюда и название. Точно так же как батарея, ячейки ультраконденсатора имеют положительный и отрицательный электрод, разделенные электролитом.Но в отличие от батарей, ультраконденсаторы накапливают энергию электростатически (так же, как конденсатор), а не химически, как батарея.

Ультраконденсаторы также имеют диэлектрический сепаратор, разделяющий электролит — как конденсатор. Эта внутренняя структура ячейки позволяет ультраконденсаторам иметь очень высокую плотность накопления энергии, особенно по сравнению с обычным конденсатором.

Ультраконденсаторы накапливают меньше энергии, чем батареи аналогичного размера. Но они способны выделять свою энергию гораздо быстрее, поскольку разряд не зависит от происходящей химической реакции.

Еще одно большое преимущество ультраконденсаторов заключается в том, что их можно перезаряжать огромное количество раз практически без ухудшения качества (при превышении на 1 миллион циклов зарядки / разрядки не редкость). Это связано с тем, что при перезарядке не происходит никаких физических или химических изменений.

По этой причине суперконденсаторы часто используются в приложениях, требующих много быстрых циклов зарядки / разрядки, а не для длительного компактного накопления энергии, таких как автомобильные бустерные пакеты и аккумуляторы.

Источник: stantontcady / Flickr

Наиболее часто используемым электродным материалом для ультраконденсаторов является углерод в различных формах, таких как активированный уголь, ткань из углеродного волокна, углерод, полученный из карбида, углеродный аэрогель, графит (графен) и углеродные нанотрубки. (УНТ).

Как зарядить ультраконденсатор?

Когда к положительным и отрицательным пластинам конденсатора приложен перепад напряжения, он начинает заряжаться. По данным Battery University, «это похоже на накопление электрического заряда при ходьбе по ковру».Прикосновение к объекту высвобождает энергию пальцем ».

Некоторые из самых первых примеров этой технологии были разработаны в конце 1950-х годов в General Electric, но в то время не было жизнеспособных коммерческих приложений. Это заняло бы до 1990-х годов за достижения в области материаловедения и производства для улучшения характеристик ультраконденсаторов и снижения их стоимости, достаточной для обеспечения их коммерческой жизнеспособности

Как работают ультраконденсаторы?

Как уже говорилось выше, ультраконденсаторы работают, обеспечивая быстрые выбросы энергии в периоды пиковой нагрузки потребляемая мощность, затем собирать и быстро накапливать избыточную энергию, которая в противном случае может быть потеряна.

Источник: Электронные учебники

По этой причине они являются отличным дополнением для первичных источников энергии, поскольку они заряжают и разряжают очень быстро и эффективно.

Несмотря на то, что аккумуляторы могут удерживать большое количество энергии, им обычно требуется несколько часов для зарядки. Напротив, конденсаторы, и особенно ультраконденсаторы, заряжаются почти мгновенно, но они могут накапливать только небольшое количество энергии.

По этой причине ультраконденсаторы являются идеальным решением, когда системе требуется быстрая зарядка и нет необходимости хранить электроэнергию в течение длительного периода времени.Они также весят меньше батарей, стоят дешевле и, как правило, не содержат токсичных металлов или вредных материалов.

Могут ли ультраконденсаторы заменить батареи?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от того, для чего они будут использоваться. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Как упоминалось ранее, батареи имеют плотность энергии и плотность энергии , чем у ультраконденсаторов.

Это означает, что они больше подходят для приложений с более высокой плотностью энергии, или когда устройство должно работать в течение длительных периодов от одной зарядки.Ультраконденсаторы имеют гораздо более высокую плотность и , чем батареи. Это делает их идеальными для применений с высокими расходами, таких как питание электромобиля.

Как упоминалось выше, срок службы ультраконденсаторов также намного выше, чем у батарей. Обычная батарея может выдерживать около 2000-3000 циклов зарядки и разрядки, в то время как ультраконденсаторы обычно могут поддерживать более 1 000 000 . Это может представлять огромную экономию материалов и затрат.

Извлечено из: skeletontech

Ультраконденсаторы также намного безопаснее и значительно менее токсичны.Они не содержат вредных химических веществ или тяжелых металлов и имеют гораздо меньшую вероятность взрыва, чем батареи.

Кроме того, ультраконденсаторы имеют гораздо больший рабочий диапазон, чем батареи. На самом деле, они бьют батареи в этой области, так как они могут работать в диапазоне от -40 до +65 градусов по Цельсию.

Ультраконденсаторы также можно заряжать и разряжать намного быстрее, чем батареи, обычно в течение нескольких секунд, и они гораздо эффективнее при саморазряде, чем батареи.

Многие ультраконденсаторы также имеют гораздо более длительный срок хранения, чем батареи. Некоторые из них, например ячейки SkelCap, могут храниться до 15 лет за один раз практически без снижения емкости.

Источник: Windell Oskay / Flickr

Как и в большинстве технологий, основной движущей силой применения ультраконденсаторов является соотношение цены и качества. Ультраконденсаторы, как правило, являются более экономичным выбором в долгосрочной перспективе для приложений, требующих коротких выбросов энергии.

Батареи, однако, являются гораздо лучшим выбором для применений, где требуется постоянный низкий ток во времени.

Могут ли ультраконденсаторы заменить батареи в будущих электромобилях?

Как мы уже видели, ультраконденсаторы лучше всего подходят для ситуаций, когда требуется много энергии за короткий промежуток времени. Что касается электромобилей, это будет означать, что они будут иметь преимущества перед батареями, когда транспортное средство нуждается во вспышках энергии — как во время ускорения.

Фактически, это именно то, что Toyota сделала с концептуальным автомобилем Yaris Hybrid-R, который использует суперконденсатор для использования во время ускорения.

PSA Peugeot Citroen также начал использовать ультраконденсаторы как часть своих систем экономии топлива. Это позволяет намного быстрее начальное ускорение.

Система Mazda i-ELOOP также использует ультраконденсаторы для накопления энергии во время замедления. Затем накопленная мощность используется для систем остановки и запуска двигателя.

Суперконденсаторы также используются для быстрой зарядки блоков питания гибридных шин по мере их остановки от остановки к остановке.

Когда гибридная энергия используется исключительно для повышения производительности, такие проблемы, как диапазон и способность удерживать заряд, не так важны, и поэтому некоторые высококлассные производители, такие как Lamborghini, также начинают внедрять электронные двигатели на суперконденсаторах в их гибриды.

Тем не менее, ультраконденсаторы не заменяют батареи в большинстве электромобилей — пока. В ближайшем будущем литий-ионные аккумуляторы, вероятно, станут основным источником питания для электромобилей.

Многие считают, что более вероятно, что ультраконденсаторы станут более распространенными в качестве систем регенерации энергии во время замедления. Эта накопленная мощность может затем использоваться повторно в течение периодов ускорения, а не прямой замены батарей.

Источник: Mic / Flickr

Однако, согласно этому исследованию, они могут также применяться в гибридных транспортных средствах вместо батарей, когда «потребляемая мощность меньше, чем мощность электродвигателя; когда мощность транспортного средства Потребность превышает потребность электродвигателя, двигатель работает для удовлетворения потребности в мощности транспортного средства плюс для обеспечения мощности для перезарядки блока суперконденсатора.«

Недавние исследования суперконденсаторов на основе графена также могут привести к успехам в использовании суперконденсаторов в электромобилях. Одно исследование, проведенное учеными из Университета Райса и Технологического университета Квинсленда, привело к двум статьям, опубликованным в Журнале источников энергии и Нанотехнологии .

Они предложили решение, состоящее из двух слоев графена с электролитическим слоем между ними, в результате чего полученная пленка является прочной, тонкой и способной выделять большое количество энергии за короткое время.

Эти факторы даны — это ведь суперконденсатор. Отличительной чертой этого исследования является то, что исследователи предполагают, что новые, более тонкие ультраконденсаторы могут заменить более объемные батареи в будущих электромобилях.

Это может также включать интеграцию ультраконденсаторов, например, в панели кузова, панели крыши, полы и даже двери. Теоретически, это может обеспечить транспорт всей энергией, в которой он нуждается, и сделать его значительно легче, чем электромобили с батарейным питанием.

Источник: Depositphotos

Такой электромобиль также будет заряжаться значительно быстрее, чем современные автомобили с батарейным питанием. Но, как и все ультраконденсаторы, это решение по-прежнему не может содержать столько энергии, сколько стандартные батареи.

«В будущем надеются, что суперконденсатор будет разработан для хранения большего количества энергии, чем литий-ионная батарея, сохраняя при этом способность выделять свою энергию до в 10 раз быстрее — это означает, что автомобиль может быть полностью приведен в действие суперконденсаторы в панелях корпуса », — сказал соавтор исследования Цзиньчжан Лю.

«После одной полной зарядки этот автомобиль должен будет проехать до 500 км ( 310 миль ) — аналогично бензиновому автомобилю и более чем в два раза превышает предел тока электромобиля».

Интересные времена впереди, кажется. Смотрите это пространство.

. Как работает электролит? — Аккумулятор университета

Узнайте больше о катализаторе, который расположен между электродами батареи и создает поток электричества.

Электролит служит катализатором, делающим батарею проводящей, стимулируя движение ионов от катода к аноду при зарядке и наоборот при разрядке. Ионы — это электрически заряженные атомы, которые потеряли или приобрели электроны. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном и сухом виде.Электролит также поставляется в виде полимера, используемого в твердотельной батарее, твердых керамических и расплавленных солей, как в натриево-серной батарее.

Свинцовая кислота использует серной кислоты . При зарядке кислота становится более плотной, поскольку оксид свинца (PbO ₂) образуется на положительной пластине, а затем превращается почти в воду при полной разрядке. Удельный вес серной кислоты измеряется ареометром. (См. Также BU-903: Как измерить состояние заряда). Свинцово-кислотные батареи поставляются в герметичных и герметичных форматах, также известных как клапанно-регулируемая свинцово-кислотная (VRLA), или не требующих технического обслуживания.

Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, хорошо растворяется в воде и обладает высокой коррозионной активностью. Изменение цвета до коричневатого оттенка может быть вызвано ржавчиной в результате анодной коррозии или попадания воды в аккумуляторный блок.

Свинцово-кислотные батареи поставляются с разным удельным весом (SG). Батареи глубокого цикла используют плотный электролит с SG до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, стартовые батареи содержат в среднем SG около 1,265, а стационарные батареи имеют низкий SG примерно 1.225, чтобы смягчить коррозию и продлить срок службы. (См. BU-903: Как измерить состояние заряда.).

Серная кислота служит для широкого спектра применений, а также используется в очистителях сточных вод и различных чистящих средствах. Это также служит в обработке полезных ископаемых обработки полезных ископаемых, производстве удобрения, переработке нефти, обработке сточных вод и химическом синтезе.

ВНИМАНИЕ:

Серная кислота может нанести серьезный вред при контакте с кожей и может привести к постоянной слепоте при попадании в глаза.При проглатывании серной кислоты наносится необратимый ущерб.

Электролит в NiCd представляет собой щелочной электролит (гидроксид калия) . Большинство никель-кадмиевых аккумуляторов имеют цилиндрическую форму, в которой несколько слоев положительных и отрицательных материалов намотаны в рулон желе. Залитая версия NiCd используется в качестве аккумулятора для коммерческих самолетов и систем ИБП, работающих в жарком и холодном климате, требующем частых циклов. NiCd дороже свинцовой кислоты, но длится дольше.

NiMH использует тот же или аналогичный электролит, что и NiCd, который обычно является гидроксидом калия. Электроды NiMH уникальны и состоят из никеля, кобальта, марганца, алюминия и редкоземельных металлов, которые также используются в Li-ion. NiMH доступен только в герметичной версии.

. Как заряжать, обслуживать, заменять и многое другое

Аккумулятор вашего автомобиля играет жизненно важную роль в работе вашего автомобиля, но если есть проблема, не всегда легко узнать, что это такое. Существует различие между зарядкой в противном случае исправной батареи и заменой разряженной. В любом случае, важно знать правильный курс действий и понять суть проблемы. Это руководство научит вас важной информации о проверке, зарядке, зарядке и замене автомобильного аккумулятора…

Если газ является источником жизненной силы автомобильного двигателя, аккумулятор — это импульс, который поддерживает его работу. Нет ничего хуже, чем подняться на машине и повернуть ключ в замке зажигания, только чтобы услышать щелчок, а затем тишина. Повышение может помочь запустить его снова, но что, если ваша батарея просто достигла конца срока службы и нуждается в замене?

Хорошая новость заключается в том, что следить за временем автономной работы вашего автомобиля легко, если вы знаете, на что обращать внимание.Мы собрали несколько контрольных списков и пошаговых инструкций, которые помогут вам проверить, зарядить, зарядить и заменить автомобильный аккумулятор.

Как долго работают автомобильные аккумуляторы?

Не все согласны с тем, как долго будет работать автомобильный аккумулятор. Обычная мысль составляет около четырех лет, но некоторые люди скажут вам, что возможно до шести лет.

Срок службы вашей батареи зависит от ряда факторов:

Более суровый климат Канады с более холодной зимой и более жарким влажным летом означает, что общая емкость аккумулятора может снизиться.
Вибрация также является врагом долговечности аккумулятора, и вам необходимо убедиться, что аккумулятор вашего автомобиля надежно закреплен под капотом со всеми необходимыми кронштейнами и болтами.
Использование автомобильной электроники также может облагать налогом батарею, поскольку многие функции требуют питания. Стеклоочистители, фары, отопление / переменный ток, автомобильная стереосистема, GPS-навигация, резервные камеры и вспомогательные функции вождения, помимо прочего, работают от батареи.
Коэффициент перезарядки напряжения также может сыграть свою роль.Как и в случае быстрой зарядки смартфона, когда большая часть аккумулятора перезаряжается за более короткое время, а оставшаяся часть работает в течение более длительного периода, автомобильные аккумуляторы не достигают 100-процентной емкости автоматически. Например, для перезарядки до 80-90 процентов может потребоваться семь часов, а затем для завершения оставшихся 10-20 процентов потребуется несколько часов.

По этой причине более частые поездки на короткие расстояния могут на самом деле сократить длительный срок службы аккумулятора. Это также может произойти с «недозарядом», вызванным, например, усилением коррозии или включением освещения на ночь.Постоянный недозаряд приводит к расслоению кислоты, при котором батарея заряжается меньше (ниже 80 процентов) и никогда не заряжается полностью.

Когда следует заменить автомобильный аккумулятор?

Трудно по-настоящему оценить состояние батареи извне, но это не значит, что вы не сможете получить хоть какое-то представление об этом. Одним из главных признаков того, что что-то не так, является медленный поворот. Когда вы слышите хрипящий автомобиль во время зажигания, особенно когда погода не холодная, что-то может быть не так.

Это может быть вызвано тем, что ослабленный генератор не заряжает батарею достаточно быстро, поэтому, в частности, это может быть не батарея. Но есть пара проверок, которые помогут вам определить, нужна ли вам новая батарея в ближайшее время или нет.

Как проверить автомобильный аккумулятор на наличие повреждений

Хорошее практическое правило — чаще проверять аккумулятор через три года. Есть две проверки, которые вы должны сделать: проверка зрения и нагрузочная проверка.

1. Проверка зрения

Проверка зрения — это просто визуальный осмотр, когда вы поднимаете капот.Обращайте внимание на коррозию вокруг разъемов элементов или штырьков, удерживающих аккумулятор, на наличие трещин на верхней или нижней стороне аккумулятора, износ или разрыв кабеля или необычные пятна. Любой из этих признаков указывает на необходимость замены батареи в ближайшее время. Кроме того, запах серной кислоты не следует игнорировать. На этой диаграмме показано, какие части батареи следует проверять во время визуального осмотра:

2. Нагрузочный тест

Вы можете провести нагрузочный тест, чтобы измерить емкость и зарядку, используя ручной мультиметр (или вольтметр), который вы можете взять практически в любом магазине оборудования или в автомобильном магазине:

Установите мультиметр на 20 Вольт постоянного тока.
Поднимите капот и совместите штыри с отрицательной (черной) и положительной (красной) клеммами на аккумуляторе.
Нажмите кнопку запуска. Вам пока не нужно включать машину.
То, что вы ищете, это чтение, которое поддерживает 9,6 вольт. Если он достигает этой отметки, а затем постоянно падает, это не очень хороший знак. Если он сразу падает до нуля, это тоже проблема.
Включите двигатель и посмотрите, чтобы измерение достигло 12,6 В или около того.Если оно ниже 12,2 вольт или выше 12,9 вольт, то ваша батарея нуждается либо в медленном заряде, либо в устранении избыточного заряда.
Вы можете удалить избыточный заряд, подключив фары дальнего света.
Если ваша батарея недостаточно заряжена, вы также можете зарядить ее с помощью электрического шнура с вилкой и двух соединительных кабелей с зажимами типа «крокодил», чтобы зафиксировать отрицательные и положительные клеммы. Когда дело доходит до долговременного здоровья, более медленный заряд приносит пользу батарее больше, чем более быстрый.

Если кажется, что аккумулятор вашего автомобиля со временем теряет способность удерживать заряд, возможно, пришло время купить новый.

Как долго работает автомобильный аккумулятор без зарядки?

Представьте, что вы припаркованы и ждете в очереди, ожидая ваших детей после школы. Поскольку вы не можете бездействовать, вы слушаете радио, когда теряете всю энергию. Аккумулятор умер.

Это может происходить в разных ситуациях — в ожидании парома, при включенном освещении или в зарядном устройстве, подключенном к электрической розетке.Как долго будет работать ваш автомобильный аккумулятор без запуска двигателя для его зарядки?

Ответ варьируется в зависимости от нескольких факторов:

возраст и состояние вашей батареи
Стиль и дизайн вашей батареи, включая запасную мощность
Потребляемая мощность от ваших аксессуаров

Обычное радио может играть буквально весь день, и ваша батарея будет по-прежнему иметь необходимую мощность для запуска двигателя, как в случае с большинством зарядных аксессуаров внутри.У усиленного радио или более нового транспортного средства с большим информационно-развлекательным экраном может быть только один или два часа в запасе.

Что будет, если вылить электролит в унитаз

Автовладельцы часто не знают, что делать с аккумуляторным электролитом, ведь он имеет кислотный состав и может навредить поверхностям. На форумах одни люди сообщают, что избавлялись от жидкости, слив её в туалет, а другие интересуются что будет, если вылить электролит в унитаз. Даже на женских форумах тема актуальна: хозяйки признаются, что электролит быстро и качественно чистит сантехнику, растворяя все-привсе отложения и ржавчину. Что же это, лайфхак или опасный эксперимент, который нельзя повторять? Ответ на эти вопросы в статье.

Что будет с унитазом, если в него вылить электролит

Электролит для аккумуляторов — это серная кислота, которая опасна в использовании, так же, как, например, и соляная. Жидкость агрессивно воздействует на пластиковые поверхности, а кожу разъедает моментом. Серная кислота не наносит вреда лишь:

некоторым типам пластика;
золоту, меди и другим металлам;
фарфору, фаянсу, керамике;
стеклу и кварцу.

Поэтому, когда электролит окажется в унитазе, теоретически в туалете уничтожится мочевой камень и похожие отложения, а сам санфаянс ничуть не пострадает.

Предполагается, что после электролита никто и ничто не пострадает

Форумчане радостно пишут, что аккумуляторный электролит справляется с самыми сложными загрязнениями в туалете, в том числе и запущенных случаях, когда не помогают средства из магазинов бытовой химии:

мочевой камень в 4–5 см толщиной;
темно-желтые разводы и отложения в местах скопления воды;
очищает канализационные трубы.

О не всё так безоблачно. Одни пользователи пишут, что «после такой чистки вода стала сливаться, как в воронку», а другие хозяева — что пришлось срочно менять канализационные пластиковые трубы.

По этой и ещё по целому ряду причин эксперты категорически не рекомендуют пользоваться серной кислотой в домах, тем более с пластиковой канализацией или с трубами из оксидов металла.

Некоторые пользователи использовали электролит в туалетах до 6 часов (!), на всякий случай, в то время как более подкованными в химии и осторожными форумчанами рекомендуется заливать средство максимум на 1 час. Внешне всё в порядке: вода стала лучше уходить и техника прочистилась. Но стоит понимать, что каждый случай индивидуален:

С внешней стороны вы не узнаете, разъела ли кислота вашу сантехнику и насколько сильно, не получите ли вы в скором времени дырявые трубы.
Серная кислота не только расплавляет пластик, но и может навредить поверхности туалета, уничтожив эмаль унитаза.
Также электролит со временем может испортить даже те поверхности, на которые, по мнению пользователей, не влияет. Современную сантехнику чаще делают с добавлением «мягких» компонентов — оксидов металла.

Почему не стоит использовать едкую кислоту для чистки сантехники: разбираем инструкцию

Попробуем проанализировать гуляющую по сети инструкцию. Предлагается аккуратно работать с жидкостью:

Работать в перчатках, респираторной маске, защитных очках. Серная кислота выделяет газы, которые могут навредить глазам, носу и внутренним органам, попадая через дыхательные пути в организм. Тут всё верно. Смотрим дальше.
Разбавить электролит водой. В разбавленном виде жидкость уменьшит воздействие ядовитых паров на организм. Очень заботливо. но есть один неучтённый нюанс, нельзя лить воду в электролит, нужно делать наоборот:
в банку сначала льют воду, а в НЕЁ кислоту, если перепутаешь порядок, глаза твои последний раз увидят этот мир, только слух останеться)))) Затем доводят до нужной плотности и уж потом в акум.
Вася https://otvet.mail.ru/question/82880744
Желательно надеть старую одежду из плотной ткани, лучше в два слоя. Например, две кофты и две пары штанов. Ну правильно, мало ли что. Хотя вряд ли одежда окажется для электролита нерастворимой.

Чтобы отмыть санитарную технику безопасно, «эксперты» дальновидно предлагают уточнить, из чего сделана канализация. Если всё в порядке, то вот и сама инструкция:

Поставить рядом большое ведро с холодной водой и большую миску соды, чтобы в случае брызгов нейтрализовать действие кислоты. В случае попадания электролита на одежду или пол, предлагается засыпать пятно содой и налить воды. Концентрация пищевой соды и кислоты в электролите при этом не учитывается.
Закрыть дверь туалетной комнаты. Так все ядовитые пары будут с вами, увы.
Снять ободок с унитаза.
Сделать раствор: вода и электролит в пропорции 3:1. Сколько раствора понадобится, неясно. как его правильно готовить, тоже.
Далее предлагается лить состав в унитаз, на проблемные области и в «ногу» туалета.
Выждать 15–30 минут, в зависимости от запущенности загрязнений.
Затем ершиком поскоблить внутреннюю поверхность техники. Непонятно, не испортится ли, он же пластиковый.
Слить воду 5–6 раз.

Между тем, даже при применении такой едкой кислоты некоторые пишут, что загрязнения стаются, и предлагают взять более концентрированный состав либо вообще не разбавлять элетролит водой. И выдержать его в унитазе более долгое время. всё это небезопасно, как для санфаянса, так и для здоровья ваших домочадцев.

Использовать такой способ регулярно нельзя, это приведет к поломке техники.

Народная инструкция по хозяйственному применению электролита неточная и небезопасная

Если унитаз сложно забился, некоторые не спешат с покупкой новой сантехники и применяют для чистки аккумуляторную жидкость. Но стоит знать все меры предосторожности при работе с кислотой и помнить, что электролит разъедает пластик, и с такими трубами серную кислоту категорически запрещено использовать. Несмотря на мощное воздействие аккумуляторного электролита на мочевой камень, лучше не рисковать сантехникой и здоровьем и применить предназначенные для решения проблемы средства. Если хотите отмочить отложения кислотой, возьмите лучше хозяйственную щавелевую кислоту и примените её по инструкции. А если у вас пластиковые трубы, не поленитесь дойти до магазина за безопасной химией.

Работа свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из отрицательного электрода, сделанного из губчатого или пористого свинца. Свинец пористый, что способствует образованию и растворению свинца. Положительный электрод состоит из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролитический раствор серной кислоты и воды. В случае, если электроды входят в контакт друг с другом в результате физического движения батареи или изменения толщины электродов, два электрода разделяет электрически изолирующая, но химически проницаемая мембрана.Эта мембрана также предотвращает короткое замыкание через электролит. Свинцово-кислотные батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, показанной ниже.

Общая химическая реакция:

PbO2 + Pb + 2h3SO4⇔заряженный разряд2PbSO4 + 2h3O

На минусовой клемме реакции заряда и разряда:

Pb + SO42-зарядкаPbSO4 + 2e-

На положительном выводе реакции заряда и разряда:

PbO2 + SO42- + 4H ++ 2e-заряженный разрядPbSO4 + 2h3O

Как показывают приведенные выше уравнения, разрядка батареи вызывает образование кристаллов сульфата свинца как на отрицательной, так и на положительной клеммах, а также высвобождение электронов из-за изменения валентного заряда свинца.Для образования этого сульфата свинца используется сульфат сернокислотного электролита, окружающего аккумулятор. В результате электролит становится менее концентрированным. Полный разряд приведет к тому, что оба электрода будут покрыты сульфатом свинца и водой, а не серной кислотой, окружающей электроды. При полном разряде два электрода выполнены из одного материала, и между двумя электродами отсутствует химический потенциал или напряжение. На практике, однако, разряд останавливается при напряжении отсечки, задолго до этого момента.Следовательно, аккумулятор не должен разряжаться ниже этого напряжения.

Между полностью разряженным и заряженным состояниями свинцово-кислотная батарея будет испытывать постепенное снижение напряжения. Уровень напряжения обычно используется для обозначения степени заряда аккумулятора. Зависимость аккумулятора от уровня заряда показана на рисунке ниже. Если аккумулятор оставить на низком уровне заряда в течение длительного периода времени, могут вырасти крупные кристаллы сульфата свинца, что необратимо снижает емкость аккумулятора.Эти более крупные кристаллы не похожи на типичную пористую структуру свинцового электрода, и их трудно превратить обратно в свинец.

Напряжение свинцово-кислотного аккумулятора при зарядке.

В результате реакции зарядки сульфат свинца на отрицательном электроде превращается в свинец. На положительном конце реакция превращает свинец в оксид свинца. В качестве побочного продукта этой реакции выделяется водород. Во время первой части цикла зарядки преобладающей реакцией является превращение сульфата свинца в свинец и оксид свинца.Однако по мере того, как происходит зарядка и большая часть сульфата свинца превращается либо в свинец, либо в диоксид свинца, зарядный ток электролизует воду из электролита, и выделяются водород и газообразный кислород, процесс, известный как «выделение газа» из батареи. Если ток подается в батарею быстрее, чем может быть преобразован сульфат свинца, то выделение газа начинается до того, как весь сульфат свинца будет преобразован, то есть до того, как батарея будет полностью заряжена. Газообразование создает несколько проблем в свинцово-кислотной батарее.Газовыделение батареи не только вызывает проблемы безопасности из-за взрывоопасной природы производимого водорода, но также уменьшает количество воды в батарее, которую необходимо заменять вручную, вводя в систему компонент для обслуживания. Кроме того, выделение газа может вызвать отделение активного материала от электролита, что приведет к необратимому снижению емкости аккумулятора. По этим причинам аккумулятор не следует регулярно заряжать выше напряжения, которое вызывает газообразование. Напряжение газовыделения изменяется в зависимости от скорости заряда.

Сульфат свинца является изолятором, и поэтому способ образования сульфата свинца на электродах определяет, насколько легко можно разрядить аккумулятор.

Безопасная очистка аккумуляторных батарей вилочного погрузчика с помощью этих 9 шагов

Независимо от того, насколько осторожно ваш персонал обращается с аккумуляторными батареями для вилочных погрузчиков, несчастные случаи случаются. Каждая операция требует хорошо отрепетированной процедуры устранения разливов батарей. Когда сотрудник входит в аккумуляторную и обнаруживает, что пол покрыт едким электролитом, он должен знать, как реагировать.

Если на вашем предприятии произошла утечка аккумуляторной батареи погрузчика, сохраняйте спокойствие. Просто выполните следующие действия, чтобы безопасно нейтрализовать потерянный электролит и защитить ваших рабочих и оборудование от опасностей, связанных с кислотой из аккумуляторной батареи:

1. Сообщите всему персоналу, находящемуся поблизости от разлива аккумуляторной батареи погрузчика. При необходимости покиньте аккумуляторную и разместите предупреждения вокруг пораженного участка.

2. Проверьте и побалуйте себя. Если вы обнаружили на одежде электролит, снимите ее и примите душ.Немедленно промойте кожу, на которую попал электролит. Кислотная смесь, питающая ваши батареи, может вызвать серьезные травмы и даже слепоту, если попадет вам в глаза. Промывайте глаза не менее 15 минут, если они попали в контакт с электролитом. OSHA требует, чтобы участки работы с батареями были оборудованы соответствующими станциями для промывания глаз, поэтому они должны быть поблизости.

3. Используйте соответствующий OSHA комплект для разлива, чтобы локализовать разлив. Комплект для защиты от разлива должен включать средства индивидуальной защиты, в том числе защитные очки и защитную маску, а также кислотостойкие перчатки, фартуки и обувь.После того, как вы наденете эту защитную одежду, используйте химические носки, чтобы удержать разлив. Они также должны быть в вашем комплекте для разлива.

4. Нейтрализуйте пролитую кислоту. OSHA рекомендует использовать пищевую соду или кальцинированную соду (один фунт на галлон воды) для нейтрализации разлива, но специальный абсорбент, такой как BHS AcidSorb, одновременно нейтрализует и поглощает электролит. Это обеспечивает более быстрое и безопасное решение, чем традиционная пищевая сода. Какой бы нейтрализующий агент вы ни выбрали, сначала нанесите его по периметру разлива, а затем покройте всю площадь.

5. Проверьте pH пролитой жидкости, чтобы убедиться, что она нейтрализована. Кислота нейтрализуется, когда ее уровень pH составляет от шести до восьми. BHS AcidSorb четко указывает безопасный уровень pH, изменяя цвет.

6. Впитайте нейтрализованную разливу абсорбирующим материалом, специально предназначенным для этой цели, например, сорбентом BHS AcidSorb, подушечками или подушками. При отсутствии специализированного оборудования используйте впитывающую глину.

7. Поместите использованные чистящие средства в кислотоупорный контейнер.Если вы уверены, что кислота нейтрализована, соберите весь использованный сорбент и утилизируйте его в ведро с крышкой или, если утечка намного больше, в закрывающийся пластиковый барабан. Не бросайте контейнер просто в мусорный бак; храните его до тех пор, пока вы не обратитесь в местный орган по охране окружающей среды, чтобы определить правильный способ избавиться от разлитого аккумулятора.

8. Очистите пораженный аккумулятор. Смойте все остатки с аккумуляторной батареи и тщательно протрите щеткой контакты аккумуляторной батареи. Обязательно соблюдайте правила техники безопасности при мытье аккумуляторов вилочного погрузчика и утилизируйте сточные воды в соответствии с федеральными и местными правилами.

9. Составьте полный отчет о разливе. Сообщите своему начальнику или начальнику склада о разливе. Ваш письменный отчет должен содержать все необходимые детали.

Solus Group предлагает широкий спектр продуктов для обеспечения безопасности персонала в случае разлива батареи. AcidSorb от Solus Group доступен в виде подушек, подушечек и в виде гранулированного сорбента. Liquid AcidSorb в бутылке с распылителем упрощает удаление кислотных отложений с батарейных отсеков и подставок.

Для решения «все в одном» выберите комплексный комплект для разлива от Solus Group.Эти продукты соответствуют всем требованиям OSHA и доступны в нескольких моделях для удовлетворения конкретных потребностей вашего предприятия. Храните комплекты для разливов рядом с аккумуляторными батареями погрузчиков в соответствии с рекомендованными мерами по предотвращению разливов и мерами противодействия (SPCC).

Даже если принять все превентивные меры, на вашем предприятии, вероятно, будут случайные разливы аккумулятора вилочного погрузчика. Когда вы ожидаете разлива и планируете соответственно, вы сводите к минимуму опасность для сотрудников и предотвращаете повреждение оборудования. Это окажет заметное влияние на прибыль вашей деятельности.

Артикул:

29 CFR 1910.178, Промышленные грузовые автомобили с приводом. Управление по охране труда и технике безопасности, Министерство труда США, n.d. Интернет. 13 января 2016 г.

29 CFR 1910.151, Медицинское обслуживание и первая помощь. Управление по охране труда и технике безопасности, Министерство труда США, n.d. Интернет. 13 января 2016 г.

«Основные требования и руководство по реагированию на чрезвычайные ситуации и готовности». Управление по охране труда и технике безопасности, Министерство труда США, n.d. Интернет. 13 января 2016 г.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

A Руководство по конструкции герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи являются наиболее часто используемыми типами аккумуляторных батарей и хорошо известны своими различными приложениями, включая ИБП, автомобильную промышленность, медицинские устройства и телекоммуникации. Батарея состоит из ячеек, каждая ячейка состоит из пластин, погруженных в электролит разбавленной серной кислоты. Конструкция свинцово-кислотной батареи показана ниже.

Конструкция герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

Клеммы аккумулятора

В зависимости от модели, батареи поставляются с клеммами типа AMP Faston из луженой латуни, клеммами типа «столб» того же состава с резьбовыми гайками и болтами или с мощными флажковыми клеммами из свинцового сплава.В качестве уплотнительного материала вокруг клемм используется специальная эпоксидная смола.

Батарейные пластины (электроды)

Power Sonic использует новейшие технологии и оборудование для литья решеток из свинцово-кальциевого сплава, не содержащего сурьму. Небольшое количество кальция и олова в сплаве решетки придает пластине прочность и гарантирует долговечность даже при длительном цикле эксплуатации. Паста из диоксида свинца добавляется в сетку для образования электрически активного материала. В заряженном состоянии паста для отрицательной пластины представляет собой чистый свинец, а паста для положительной пластины — диоксид свинца.Оба они имеют пористую или губчатую форму, чтобы оптимизировать площадь поверхности и, таким образом, максимизировать емкость. Сверхмощные решетки из свинцово-кальциевого сплава обеспечивают дополнительный запас производительности и срока службы как в циклическом, так и в поплавковом режимах, а также обеспечивают беспрецедентное восстановление после глубокой разгрузки.

Электролит

Иммобилизованная разбавленная серная кислота: h3S04.

Предохранительный клапан аккумуляторной батареи

В случае чрезмерного повышения давления газа внутри батареи предохранительный клапан открывается и сбрасывает давление.Односторонний клапан не только гарантирует, что воздух не попадет в батарею, где кислород вступит в реакцию с пластинами, вызывая внутренний разряд, но также представляет собой важное предохранительное устройство в случае чрезмерной перезарядки. Давление выпуска воздуха составляет 2-6 фунтов на квадратный дюйм; Материал уплотнительного кольца — неопреновый каучук.

Разделители батарей

Сепараторы свинцово-кислотных аккумуляторов

Power Sonic изготовлены из нетканого стекловолокна с высокой термостойкостью и стойкостью к окислению. Материал также обеспечивает превосходную абсорбционную и удерживающую способность электролита, а также отличную ионную проводимость.

Уплотнение контейнера и корпуса батареи

Материал корпуса и крышки — АБС-пластик, ударопрочная смола с высокой стойкостью к химическим веществам и воспламеняемостью. Корпус и крышка изготовлены из непроводящего АБС-пластика в соответствии с UL94-HB, например PS-1270, или UL94 V-0, например PS-1270 FR. В зависимости от модели герметизация корпуса бывает ультразвуковой, эпоксидной или термосваркой.

Battery Acid Formula — Введение, качество и соотношение_Greenway battery

Электролит, присутствующий в батареях, играет наиболее важную роль в работе батареи.Он очень аккуратно вставлен в аккумулятор, чтобы обеспечить лучшую производительность, и здесь мы обсудим все, что касается аккумуляторной кислоты, которая используется для получения аккумуляторной кислоты.

Помимо общих знаний, это будет очень полезно для повышения производительности вашей батареи, если вам когда-нибудь понадобится отремонтировать или отремонтировать старые батареи.

Состав аккумуляторной кислоты Аккумуляторная кислота производится из серной кислоты и дистиллированной воды, однако при производстве аккумуляторной кислоты используется серная кислота.Формула этой кислоты — «h3so4». Здесь следующие вещи представляют следующую информацию:

? H означает, что в этой кислоте есть атом водорода, а цифра 2 означает, что в кислоте есть два атома водорода.

? S, что означает, что в кислоте есть атом серы, и нет числа вдоль S, поэтому есть только один атом серы.

? Последнее, что представляет собой O, представляет кислород, и есть 4 вдоль этого O, что означает, что всего имеется 4 атома кислорода.

Итак, это формула серной кислоты, которая также известна как аккумуляторная кислота. ??

Зачем нужна серная кислота внутри батареи? Батарея вырабатывает электричество в результате химической реакции, происходящей внутри батареи. Эта реакция происходит между пластинами батареи, и этим пластинам батареи нужна среда, по которой электроны могут перемещаться без каких-либо проблем. Что ж, серная кислота — это среда, которая обеспечивает лучшую производительность для батарей, потому что она очень помогает в этой реакции, которая называется электролизом.

Почему в кислотных батареях используется только серная кислота? Хотя существует множество других кислот, которые менее сильны, чем серная кислота, и некоторые из них могут даже не нуждаться в разбавлении. Тогда почему в батареях используется серная кислота?

Кислота в батареях играет большую роль в ее функционировании.

Причина использования серной кислоты, особенно в разбавленной форме, заключается в том, что она обеспечивает лучшие характеристики, чем все другие кислоты. Говоря о разбавлении кислоты, это делает ее еще лучше в течение длительного времени.

Сколько серной кислоты в аккумуляторной кислоте? Как мы все знаем, аккумуляторная кислота — это серная кислота, но в разбавленном виде. Таким образом, нам становится любопытно, сколько серной кислоты используется в аккумуляторе при производстве аккумуляторной кислоты. Если мы рассмотрим изготовление аккумуляторной кислоты по частям, то мы можем сказать, что две из пяти или одна из трех частей аккумуляторной кислоты будет содержать серную кислоту, а другие части будут состоять из торированной воды.

Почему в кислотных батареях разбавлена серная кислота? Зачем разбавлять серную кислоту при приготовлении кислоты, если она так хорошо работает внутри батареи? Что ж, есть целая логика за разбавлением серной кислоты, когда ее необходимо залить в батареи.

Поскольку мы знаем, что это высокореактивный материал, когда он используется в батарее, он не только вызывает повреждение пластин батареи, но также повреждает внешний пластиковый слой крышки батареи.

Из-за этого очень сложно поддерживать работоспособную батарею в течение длительного времени. Вот почему серную кислоту разбавляют, чтобы сделать ее немного слабее, чтобы она не вступала в реакцию с внутренними частями и корпусом аккумулятора.

Почему аккумуляторы заполняются серной кислотой только до определенного уровня? Когда мы заполняем аккумулятор, он заполняется только до определенного уровня.Почему мы не можем превысить этот уровень кислоты в батарее, если вода в конечном итоге испарится? В этом случае внутренние компоненты батареи тщательно спроектированы для обеспечения необходимой производительности.

В этом случае мощность электролита определяется количеством пластин. Это причина того, что уровень серной кислоты в батарее очень тщательно поддерживается.

Каково соотношение между кислотой и водой в батарее? Отношение кислоты к воде внутри батарей составляет от 15% до 35% кислоты, а оставшееся количество заполняется дистиллированной водой.Такое соотношение воды и кислоты в аккумуляторе очень важно поддерживать, поскольку оно оказывает большое влияние на производительность. Здесь мы подробно обсуждаем значение соотношения кислоты и воды в аккумуляторе.

Почему поддержание такого отношения воды к кислоте в батареях очень важно? Когда электролит или кислота батареи производятся, они производятся с использованием серной кислоты и воды в определенном соотношении. Это соотношение очень важно поддерживать, потому что оно определяет, насколько хорошо будет работать аккумулятор.Если мы увеличим количество воды в кислоте аккумулятора, аккумулятор не будет работать эффективно, потому что он не будет заряжаться так, как должен.

С другой стороны, если количество серной кислоты увеличивается, это может вызвать необратимое повреждение внутренних компонентов батареи, и это также не будет очень полезно в долгосрочной перспективе.

Каковы преимущества поддержания соотношения кислоты и воды в батареях и как с этим бороться в долгосрочной перспективе?

Поддержание кислотного отношения аккумуляторной батареи к электролитам очень важно и дает несколько преимуществ.Здесь мы обсудим некоторые из этих преимуществ поддержания соотношения кислоты и воды в аккумуляторе.

Аккумулятор работает очень хорошо, когда сохраняется это соотношение.

Батарея выполняет свои задачи в течение длительного времени.

Поскольку аккумулятор работает в течение длительного времени, можно значительно сэкономить.

Как справиться с этим в долгосрочной перспективе:

В течение длительного времени вы можете добавить в аккумулятор небольшое количество дистиллированной воды, чтобы поддерживать уровень кислоты.Кроме того, не позволяйте уровню воды опускаться ниже нижнего предела уровня воды внутри батареи.

Последние мысли: Кислота аккумулятора играет важную роль в работе аккумулятора. Здесь мы обсудили формулу и значение аккумуляторной кислоты в аккумуляторе. Эта информация может быть очень полезна при ремонте и обслуживании аккумулятора.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

Пять способов продлить срок службы свинцово-кислотной батареи.Часть I [Victron Energy]

Хотя высококачественные батареи изначально дороже, они также более надежны, а их более длительный срок службы позволяет окупить вложения в долгосрочной перспективе.

Их продолжительность напрямую зависит от того, как их используют… или злоупотребляют. Простое знание того, что вы должны и чего не должны делать с батареей, сэкономит вам тысячи — если ваш аккумулятор большой.Давайте подробнее рассмотрим батареи и пять простых способов продлить их жизнь …

В этой статье мы рассмотрим основные причины преждевременного выхода батареи из строя, а именно:

Разрядился аккумулятор… затем не удалось подзарядить
Постоянная недозарядка
Перегрузка
Слишком быстрая зарядка
Игнорирование температурных соображений

Эта статья посвящена свинцовым батареям.Есть также много других типов батарей, таких как литиевые, но эта информация касается конкретно свинца.

Чтобы понять, что происходит внутри батареи, нам нужно знать, как она устроена, и что происходит, когда мы ее разряжаем и перезаряжаем.

Ячейка свинцово-кислотной батареи составляет примерно 2 В. Таким образом, батарея 12 В состоит из шести ячеек, каждая из которых состоит из двух свинцовых пластин, погруженных в разбавленную серную кислоту (электролит), которая может быть либо жидкостью, либо гелем.Оксид свинца не твердая, а губчатая и должна поддерживаться сеткой. Пористость свинца в этом состоянии делает его полностью доступным для электролита, позволяя относительно легко протекать химической реакции по всей толщине пластины, поскольку батарея выполняет свою задачу по хранению и высвобождению энергии.

Эта химическая реакция довольно сложна, но нам нужно отметить лишь пару моментов: когда энергия потребляется от батареи, серная кислота теряется из электролита и соединяется со свинцовыми пластинами с образованием сульфата свинца.И наоборот — перезарядка батареи заставляет сульфат покинуть свинцовые пластины и снова вернуться в электролит, образуя разбавленную серную кислоту. Второе, что нам нужно заметить, это то, что если зарядное напряжение слишком высокое или поддерживается слишком долго, начинается серьезная другая химическая реакция: вода в электролите разлагается на кислород и водород.

Разложение воды в электролите на кислород и газообразный водород (электролиз) является нормальным явлением на заключительных этапах зарядки аккумулятора, но обычно весьма ограничено.Батареи с влажными элементами требуют периодического доливания (деионизированной) воды для замены жидкости, которая была потеряна с течением времени. Батареи, не требующие особого обслуживания, не нуждаются в дозаправке — фактически, их нельзя дозаправить, потому что они герметичны. Герметизация батареи предотвращает утечку газов водорода и кислорода; вместо этого они рекомбинируют под давлением, газы улавливаются и повторно абсорбируются во время цикла разряда. Однако такие батареи снабжены клапаном сброса давления на случай переизбытка газа, вызванного зарядкой при слишком высоком напряжении.Позже мы посмотрим на напряжение заряда.

Циклическое движение сульфата между свинцовыми пластинами и электролитом, вызванное движением электронов, звучит довольно просто — так что же может пойти не так? В основном три вещи:

Губчатые свинцовые пластины могут быть покрыты твердым слоем кристаллов сульфата свинца, который препятствует доступу к пластинам. Это состояние называется сульфатацией — в конечном итоге оно закрывает доступ к емкости аккумулятора.Связная структура свинца разрушается, и часть свинца отпадает — такое разрушение пластин известно как «осыпание».
Электролит — жидкость или гель — разлагается и теряется в виде газа. Электролит является агентом химической реакции — когда он сильно снижен или отсутствует, батарея не может работать.

Это основные болезни, которые вызывают либо неприемлемую потерю емкости батареи, либо вообще неспособность сохранять или высвобождать энергию. Есть и другие.

Что еще хуже, функциональные ограничения, вызванные любым из этих разрушительных событий, часто вызывают второй или третий режим отказа.

Есть несколько способов уничтожить даже совершенно новую батарею за неделю или меньше — и это те, которые мы рассмотрим в первую очередь … но прежде чем мы это сделаем, давайте установим несколько общих правил использования нашей батареи, не вызывая ее ущерб, сокращающий жизнь.

Выбирая размер (емкость) аккумулятора для нашей работы, помните, что он прослужит дольше всего, если он никогда не будет разряжен более чем на половину своей емкости… другими словами, он никогда не разряжается ниже 50% уровня заряда (SOC).

Частично разряженные батареи необходимо как можно скорее зарядить. Повреждение вызвано оставлением их в частично заряженном состоянии… чем ниже заряд; и чем дольше аккумулятор остается в разряженном состоянии, тем больше повреждения.

Безопасно переключать батарею между 50% SOC и 80% SOC — это тоже довольно эффективно. Но такая езда на велосипеде не может продолжаться длительное время. Перезарядка разряженной батареи до уровня заряда примерно 80% может быть достигнута быстро, но возврат батареи к 100% SOC занимает гораздо больше времени, потому что скорость, с которой он может принимать заряд, очень сильно снижается по мере приближения к полной зарядке.Важно обеспечить необходимое время для зарядки, чтобы вернуть батарею к 100% SOC не реже одного раза в 30 циклов — это ежемесячно для батареи, которая используется каждый день. Для этого есть несколько причин, о которых мы поговорим чуть позже.

Изображение батареи в разрезе принадлежит Sun.solanki и использовалось без изменений.

На следующей неделе мы посмотрим, что происходит, когда аккумулятор слишком сильно разряжается… и затем остается в разряженном состоянии.

Пожалуйста, подпишитесь на эту страницу, чтобы получать уведомление, когда она будет опубликована.

Джастин Тайерс

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

Слишком глубокая разрядка, в результате чего аккумулятор остается «разряженным»

Худшее обращение с аккумулятором (кроме получения опасно высокого зарядного напряжения) — это полностью разряжать аккумулятор и хранить его без подзарядки.

Что происходит, когда батарея глубоко разряжена — особенно ниже 20% SOC — пластина механически повреждается из-за обширного образования кристаллов серы, которые подрывают сцепление материала. Часть материала рассыпается и начинает отпадать. Этот процесс деградации будет происходить в любом случае по мере старения батареи, но глубокая разрядка батареи значительно ускоряет этот процесс.

Вот и все, что касается слишком глубокой разрядки: если затем оставить аккумулятор в разряженном состоянии, то образовавшиеся крошечные кристаллы сульфата начинают расти.Сульфат на поверхности пластин начинает затвердевать — в конечном итоге образуя непроницаемое твердое белое покрытие вокруг свинцовой пластины, которое закупоривает пористость материала — и значительно препятствует диффузии ионов, которые управляют химическим процессом. На этом этапе емкость батареи и ее способность принимать или отдавать энергию будут настолько медленными, что она не сможет выполнять ту работу, для которой была выбрана.

Такое повреждение аккумулятора происходит, например, когда фары автомобиля были оставлены включенными, и автомобиль не использовался в течение нескольких дней или недель … или аккумулятор был оставлен на полке в мастерской в течение нескольких месяцев, и он саморазрядился, пока не станет плоским.Почти несомненно, что в обоих случаях аккумулятор придется утилизировать.

Если какое-либо повреждение является обратимым, его можно устранить, перезарядив аккумулятор обычным способом (это может быть медленным, если он будет заряжаться), а затем применяя выравнивающий заряд, пока напряжение аккумулятора не достигнет 16 В или 17 В (для аккумулятора 12 В ) в течение, скажем, трех часов. Это заставит сульфатированные участки пластины высвободить сульфат обратно в электролит. Успех не гарантируется, и почти во всех случаях будет некоторая необратимая потеря мощности.

Будьте очень осторожны, внимательно следите за аккумулятором при этих высоких напряжениях заряда, так как это также приведет к разделению электролита на газ.

Слишком быстрая зарядка аккумулятора

Батарею следует заряжать током не более 20% от ее емкости. Например, если батарея рассчитана на 100 ампер / час, ее максимальный зарядный ток не должен превышать 20 ампер. Разряженный аккумулятор способен выдерживать гораздо более высокие уровни заряда — в течение короткого времени, — но этого типа зарядки следует избегать.Например, генераторы с высокой выходной мощностью обещают очень эффективную и быструю перезарядку аккумуляторов, но высокие токи заряда нарушают сцепление свинцовых пластин, что приводит к отслаиванию материала пластин и ускорению старения.

Сначала это «только» снижает емкость батареи — позже, когда потерянный материал накапливается в нижней части батареи, он в конечном итоге коснется как положительной, так и отрицательной пластины, создавая короткое замыкание, и элемент перестанет работать. Батарея потеряет напряжение от этой ячейки (отказ других ячеек не будет далеко позади).

Слишком быстрая зарядка аккумулятора усугубляет то, что быстрая зарядка увеличивает температуру аккумулятора. Контролируемый цикл зарядки для конкретной батареи — напряжения, при которых она заряжается во время каждой из трех фаз зарядки — были рассчитаны с предположением, что температура батареи составляет 20ºC (обычно), при более высоких температурах напряжения заряда должны быть уменьшены. Неспособность снизить зарядные напряжения приводит к большему повреждению сцепления свинцовой пластины и выделению электролита (электролиз), что быстро снижает количество электролита в батарее с влажными элементами.В герметичных батареях проблема еще хуже: клапаны давления будут выпускать газ, чтобы избежать разрушения корпуса батареи, и потерянный электролит не может быть заменен.

Стоит отметить, что не все батареи одинаковы, и что некоторые из них, например, спиральные батареи, лучше других выдерживают эффект быстрой зарядки.

Повторяющаяся неспособность полностью зарядить аккумулятор

Большинство из нас следят за состоянием заряда батареи с помощью грубого и готового метода «наблюдения за напряжением батареи».Например, в представленной выше установке с быстрой зарядкой напряжение нарастает так быстро, что создается иллюзия, что наша батарея полностью заряжена, и поэтому мы можем завершить цикл зарядки, полагая, что работа почти завершена. Хотя батареи, заряжаемые и разряженные таким образом, на самом деле более «эффективны» (в том смысле, что большая часть энергии, передаваемой батарее, поглощается батареей), короткие резкие циклы зарядки приводят к постоянной недозарядке. Повторяющаяся недозарядка вызывает три проблемы:

Недозаряженная пластина батареи не вернула все сульфаты в электролит.Как было замечено ранее, кристаллы сульфата, оставленные на некоторое время, начинают формировать твердое покрытие — сульфатирование. Мы уже упоминали, что это покрытие снижает емкость аккумулятора, но оно также приводит к более высокому сопротивлению зарядке, требуя гораздо более длительного времени зарядки … что, в свою очередь, увеличивает вероятность недозарядки, что приводит к дальнейшей сульфатации. Мы должны разорвать этот круг ухудшения.

Расслоение электролита — это состояние, о котором мы еще не упомянули — оно возникает, когда электролит остается статическим и «несмешанным» в течение длительного периода.Кислота, будучи более плотной, чем вода, падает на дно электролита и остается там, если электролит каким-либо образом не перемешивается. Это волнение может быть, когда транспортное средство или лодка, в которых установлена батарея, начинает двигаться или катиться. В статической установке электролит перемешивается только тогда, когда во время перезарядки достигается напряжение выделения газа, и пузырьки газа, поднимающиеся через электролит, тщательно перемешивают его. Стратифицированный электролит слабее вверху и сильнее внизу, в результате чего большая часть химической реакции происходит внизу на свинцовых пластинах.В этом случае нижняя часть пластин выполняет всю работу, а верхняя часть пластин находится в отпуске, так что пластина будет стареть быстрее, чем если бы работа распределялась более равномерно.

Наконец, мы упомянули, что батарея на 12 В состоит из шести ячеек. Эти элементы никогда не бывают абсолютно идентичными — некоторые будут иметь меньшую емкость, некоторые будут заряжаться медленнее. Важно убедиться, что все ячейки периодически достигают полной перезарядки, чтобы они находились в гармонии друг с другом — в противном случае ячейки, которые были немного хуже по производительности, постепенно ухудшаются: их емкость снижается, а скорость снижается. которые они могут перезаряжаться, становится медленнее, и они начинают все больше и больше отставать в производительности по сравнению с другими ячейками.Этот процесс приведения клеток в гармонию называется выравниванием.

Перезарядка:

Перезарядка часто происходит, когда аккумулятор «хранится», но все еще подключен к зарядному устройству. Не в состоянии принимать больше энергии, вода в электролите разлагается на водород и кислород. Уровень электролита упадет ниже уровня пластин, что приведет к непоправимому повреждению этой части пластины — и в конечном итоге батарея полностью высохнет.

Вместо того, чтобы оставлять батарею на постоянной подзарядке во время хранения, лучше оставить ее разомкнутой и заряжать каждую неделю или две, чтобы восполнить потерю энергии из-за саморазряда.

Температура

Каждый тип батареи — глубокий цикл / стартер / аккумулятор с жидким электролитом / гелевый / спиральный элемент / AGM / регулируемый с помощью клапана — имеет немного разные требования к зарядке или «алгоритм зарядки». Эти алгоритмы заряда определяют напряжение, которое должно быть достигнуто перед переходом в новую фазу заряда. Отклонение от этих предустановленных пределов — даже на несколько процентов — оказывает драматическое влияние на то, завершит ли аккумулятор цикл зарядки чрезмерно или недостаточно. И, как мы обсуждали выше, как недостаточная, так и чрезмерная зарядка ускоряют процесс старения или сокращают срок службы батареи.

Чтобы установить алгоритм зарядки аккумулятора, необходимо предположить, что аккумулятор будет иметь стандартную температуру окружающей среды, а стандарт обычно составляет 20 ° C. Но, конечно, такая температура часто неуместна — батареи, используемые в тропиках или полярных регионах, будут храниться при температурах, сильно отличающихся от предполагаемых стандартов; батареи, установленные в горячих машинных отделениях, часто имеют температуру 50 ° C; и температура быстро заряжаемых аккумуляторов также резко возрастет по сравнению с температурой окружающей среды.

Важно, чтобы устройство зарядки аккумулятора имело способность определять температуру аккумулятора и применяло температурную компенсацию к его зарядному напряжению. Например, батарея, температура которой составляет 30 ° C в начале цикла зарядки, может повыситься еще на 10 ° C во время зарядки. Напряжение заряда для этой батареи следует уменьшить на 0,5 В, чтобы избежать повреждения батареи, особенно батарей, которые особенно уязвимы для высоких зарядных напряжений, таких как гель или абсорбирующий стеклянный мат.

Еще одна вещь — при более высоких температурах батареи испытывают ускоренное химическое разложение — каждые 10 ° C повышения температуры выше предполагаемой рабочей температуры вдвое сокращают ожидаемый срок службы батареи.

Итого:

Выбирая аккумулятор, убедитесь, что он подходит для работы, которую он должен выполнять… запуск двигателя или глубокий цикл; резервное питание или скачок напряжения.
Убедитесь, что емкость аккумуляторного блока достаточно высока, чтобы легко выполнять свою задачу.На практике для долгого срока службы это означает, что емкость должна быть примерно в четыре раза больше требуемой.
Убедитесь, что рабочие циклы батареи включают период, когда батареи могут быть медленно доведены до состояния 100% заряда и допустимое время сверх этого времени, чтобы элементы могли выровняться. Это должно быть не реже одного раза в 30 циклов.
Установка устройства автоматического отключения нагрузки, чтобы предотвратить разряд батареи ниже уровня, скажем, 20% SOC, может быть лучшим вложением, которое вы можете сделать.
Сульфатирование: свинец и диоксид свинца реагируют с серной кислотой с образованием сульфата свинца — небольших кристаллов, которые легко превращаются обратно в свинец, диоксид свинца и серную кислоту.Со временем часть сульфата свинца не восстанавливается, а образует стабильное кристаллическое покрытие, которое больше не растворяется при перезарядке. Сульфатирование можно уменьшить, если аккумулятор полностью зарядить после цикла разрядки. Сульфатированные батареи содержат меньше свинца, меньше серной кислоты, блокируют поглощение электронов, что приводит к снижению емкости батареи, и могут обеспечивать только часть своего нормального тока разряда. Лучший способ предотвратить это — периодически полностью заряжать аккумулятор.

Изображение раздутой батареи принадлежит Деннису ван Зуйлекому и воспроизведено без изменений.

Джастин Тайерс

Аккумуляторы: свинцово-кислотный аккумулятор | Эксперимент

Некоторые электрохимические элементы являются перезаряжаемыми — электродные реакции обратимы, и процесс можно повторять много раз. Такие элементы можно использовать для хранения электроэнергии. Наиболее распространенным типом перезаряжаемых элементов для тяжелых условий эксплуатации является знакомый свинцово-кислотный аккумулятор («автомобильный аккумулятор»), который используется в большинстве автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Этот эксперимент можно использовать в качестве практического занятия или демонстрации. Студенты узнают, как построить простой свинцово-кислотный элемент, состоящий из полосок свинца и электролита разбавленной серной кислоты. Затем элемент следует заряжать в течение разного времени, прежде чем разрядить его через лампочку. Учащиеся измеряют время, в течение которого лампочка остается гореть, строят график зависимости этого времени от времени зарядки, чтобы показать взаимосвязь между электрической энергией, вложенной в элемент, и высвобожденной энергией.

Не вдаваясь в подробности электродных реакций, этот эксперимент можно использовать в качестве демонстрации или классного упражнения для исследования обратимой электрохимической ячейки в контексте альтернативных источников энергии для транспортных средств или накопителей энергии. На сегодняшний день свинцово-кислотный аккумулятор оказался единственным широко используемым источником энергии для транспортных средств с электрическим приводом. В настоящее время разрабатываются и испытываются на дорогах другие типы электрохимических элементов, особенно топливные элементы. Можно обсудить некоторые критерии коммерчески жизнеспособной клетки.

На продвинутом уровне электродные процессы могут быть описаны более подробно как примеры окислительно-восстановительных реакций, которые можно много раз обращать в электрохимической ячейке. Хотя тестирование автомобильных аккумуляторов с использованием плотности электролита стало менее распространенным, можно также указать на его связь с общими реакциями элементов при зарядке и разрядке свинцового аккумулятора.

Требуемое время должно составлять 20–30 минут, в зависимости от количества снятых показаний.

Оборудование

Аппарат

Защита глаз
Стаканы, 100 или 150 см ³, x2
Низковольтный источник постоянного тока, 2–4 В, или подходящий аккумулятор
Лампа горелки, 1.25 В, в держателе
Зажимы типа «крокодил», 2–4 шт., По необходимости
Соединительные провода, 2 шт.
Секундомер или часы

Химические вещества

Разбавленная серная кислота, 0,5 М (РАЗДРАЖАЮЩИЙ), около 100 см ³
Электроды из свинцовой фольги (ТОКСИЧНЫЕ, ОПАСНЫЕ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) (около 2 x 8 см), 2 шт. (См. Примечание 6 ниже)

Примечания по вопросам здоровья, безопасности и технические характеристики

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
Всегда используйте защитные очки.
Свинцовая фольга, Pb (s), (ТОКСИЧНО, ОПАСНО ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) — см. CLEAPSS Hazcard HC056.
Разбавленная серная кислота, H ₂ SO ₄ (водный), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) — см. CLEAPSS Hazcard HC098a и книгу рецептов CLEAPSS RB098.
Оксид свинца (IV), PbO ₂ (s), (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) образуется как продукт на (-) электроде — см. CLEAPSS Hazcard HC056.
Свинцовые электроды должны быть обрезаны по размеру, чтобы их можно было загнуть через край стакана и прикрепить зажимы типа «крокодил», чтобы они могли захватывать край стакана и свинцовую фольгу вместе.Необходимо соблюдать осторожность, чтобы электроды не соприкасались после сборки элемента или чтобы уровень электролита не соприкасался с зажимами типа «крокодил».

Процедура

Соберите ячейку, как показано на схеме, и подключите ее к источнику постоянного тока. Обратите внимание, какой электрод (+), а какой (-).

Показать полноэкранный режим

Залейте в элемент достаточное количество разбавленного электролита серной кислоты, чтобы заполнить его на расстоянии не более 1 см от зажимов типа «крокодил».
Включите источник постоянного тока и, если возможно, отрегулируйте напряжение на 3–4 В. Дайте току пройти в течение трех минут.
Отключить питание от ячейки. На этом этапе электроды отведений можно снять для исследования (только в демонстрационном режиме). Один должен быть светлым, другой покрыт темно-коричневым налетом оксида свинца (IV) (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ). Замените электроды в электролите.
Подсоедините электроды к лампочке и включите секундомер.Лампочка загорится, а затем постепенно погаснет. Обратите внимание на время, необходимое для выхода на улицу.
Замените лампочку на источник постоянного тока, убедившись, что электроды подключены к тем же клеммам постоянного тока, что и в начале. На этот раз пропустите ток в течение четырех минут. Отключите источник питания и определите время, необходимое для разряда элемента с помощью лампочки.
Повторите шаги 3–6 еще несколько раз, каждый раз увеличивая время зарядки на минуту и записывая время, необходимое для разряда элемента.
Постройте график зависимости времени разряда (ось y) от времени зарядки (ось x).

Учебные заметки

Учащиеся должны уметь определять, в каком направлении движутся электроны в ячейке, когда она заряжается и разряжается с учетом полярности электродов. На продвинутом уровне это может быть связано с электродными реакциями ниже, которые предполагают наличие начального слоя нерастворимого сульфата свинца (II) на электродах после погружения свинца в кислоту.

Во время зарядки (знаки на электродах как в цепи зарядки):

(+) электрод: PbSO ₄ (с) + 2H ₂ O (л) → PbO ₂ (с) + 4H ⁺ (вод.) + SO ₄ ^2– (вод. + 2e ^—

(-) электрод: PbSO ₄ (s) + 2e ^— → Pb (s) + SO ₄ ^2– (водн.)

Разряд (электродные обозначения как у элемента):

(+) электрод: PbO ₂ (s) + 4H ⁺ (вод.) + SO ₄ ^2– (вод.) + 2e ^— → PbSO ₄ (s) + 2H ₂ O (л)

(-) электрод: Pb (s) + SO ₄ ^2– (водный) → PbSO ₄ (s) + 2e ^—

Таким образом, общая обратимая клеточная реакция:

PbO ₂ (т.) + 4H ⁺ (водн.) + 2SO ₄ ^2- (водн.) + Pb (s) ⇌ 2PbSO ₄ (т.) + 2H ₂ O (л)

Таким образом, при зарядке концентрация серной кислоты увеличивается, а при разрядке падает.Побочная реакция, которая может возникнуть в результате чрезмерной зарядки, — это выделение газообразного водорода на (-) электроде в результате восстановления ионов H ⁺ (водн.