Низкая плотность электролита в аккумуляторе после зарядки

Как самостоятельно поднять плотность в аккумуляторе / Сервис Газ Vip

Аккумулятор в автомобиле — это устройство, которое необходимо для запуска транспортного средства и поддержании в работоспособном состоянии систем, зависящих от электричества. Со временем характеристики электролита снижаются, и водитель сталкивается с вопросом, как поднять плотность в аккумуляторе.

Содержание статьи:

Почему падает плотность в аккумуляторе?
Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?
Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?
После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?
Где установить ГБО в Одессе?

1. Почему падает плотность в аккумуляторе?

Для нормальной работы батареи не нужно допускать разрядку ниже 50% и соблюдать высокие температуры, которые поддерживаются химическими процессами в электродах и электролитах. При недостатке уровень электролита восполняется дистиллированной водой.

Самыми частыми причинами снижения плотности раствора является:

Низкая концентрация раствора при добавлении дистиллятора. С каждым таким добавлением, воды будет больше, а электролита меньше. Это чревато испарениями не только воды, но и электрической жидкости.
Во время зарядки жидкость может закипать и выпариваться, из-за чего снижается уровень электролита, но при этом повышается его насыщенность. Ионизация свинца и соответствующих веществ происходит сложно, так как количество действующих молекул уменьшается. В конце концов жидкость теряет присущую ей плотность.
Низкий заряд батареи.

Иногда зарядить севший аккумулятор не получается. Это признак того, что состояние электролита изменилось. Не знающие водители часто доливают в АКБ дистиллированную воду в больших объемах. И в этом состоит главная ошибка. Если дистиллята будет слишком много, то электролит выкипит, а плотность упадет.

Также причиной снижения плотности может быть глубокий разряд АКБ и его долгий срок хранения без подзарядки.

2. Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?

Первое на что обращают внимание при первых же признаках неисправностей, это плотность электролита. Рабочая плотность в стартерных батареях должна быть около 1,24-1,30 г/см³. Ее измеряют специальным прибором под названием ареометр.

Когда аккумулятор разрядился, то плотность электролита снижается, а во время зарядки увеличивается. Именно поэтому плотность замеряют только на полностью заряженной батарее.

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

3. Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?

Если вы решили самостоятельно повысить плотность в аккумуляторе, то в первую очередь соблюдайте правила техники безопасности. В составе электролита присутствует действующая серная кислота и при попадании на кожу, она может разъесть ее.

Чтобы повысить плотность электролита в АКБ можно воспользоваться одним из представленных способов:

Полностью заменить электролит на новую жидкость с нормальной концентрацией 1 г/куб. см;
Залейте кислоту аккумулятора в электролит;
Доведите имеющийся раствор до нужной концентрации. Этого достигают путем добавления серной кислоты и дистиллированной воды. Жидкость заливают до необходимой насыщенности.

Чтобы полностью заменить электролит следуют следующему плану:

Откачивают имеющийся раствор и освобождают емкость. Это можно сделать с помощью груши.
В каждой емкости АКБ проделывают отверстия для полного слива остатков электролита.
Банки и емкости удерживают в наклоне и отмывают остатки старого раствора дистиллированной водой.
Чистые батареи приводят в герметичное состояние. Для этого понадобится паяльная лампа и кислотная пластмасса. Ими заделывают сделанные ранее отверстия.
Емкости наполняют дистиллятором в нужных пропорциях. Количество воды будет зависеть от общего объема емкости и необходимого количества кислоты. Концентрация должна рассчитываться на диапазон 1,25-1,27 г/куб. см.
Емкость хорошо закрывают и встряхивают аккумуляторную батарею без сильного наклона.

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

4. После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?

Если процедура по повышению плотности электролита была проведена грамотно, то срок эксплуатации АКБ должен увеличиться. Но процедура по повышению плотности электролита не всегда приводит к успеху. Например, это может быть связано с осыпанием пластин.

Даже если после проведения процедуры плотность раствора быстро сокращается и после зарядки не поднимается до нужного показателя, то придется задуматься о покупке новой АКБ.

Чтобы восстановить прежнюю плотность батареи нужно добавить в нее свежий раствор электролита. Плотность электролита поднимет более концентрированный раствор и тем самым улучшатся показатели в аккумуляторе.

Для начала измерьте показания плотности проблемных банок ареометром. Если показания равны или меньше 1,20, то батарее нужна подобная процедура. В обслуживаемых аккумуляторах имеются специальные отверстия, через которые можно долить электролит.

Нужно откачать часть старого раствора грушей и добавить в него концентрированный электролит, например, плотностью 1,30.
Затем перемешивают раствор в аккумуляторе и снова измеряют плотность.
Если по-прежнему есть отклонения, то процедуру повторяют пока плотность не поднимется до нужного уровня.
Если плотность слишком сильно поднялась, то снова откачивают часть электролита, но только теперь добавляют воду.

Также можно из аккумулятора сразу откачать весь электролит, а залить в аккумулятор отдельного подготовленный раствор с нужной плотностью.

Периодическая полная зарядка аккумулятора зарядным устройством поможет сохранить его в полной работоспособности.

5. Где установить ГБО в Одессе?

Установить ГБО в Одессе можно в сервисных центрах Сервис Газ. Мы работаем с европейским оборудованием итальянского и польского производства. Все сотрудники имеют большой опыт работы в сфере установки газобаллонного оборудования.

У нас можно не только установить газ на авто, но и сделать полное техническое обслуживание газовых систем, провести ремонт, настройку и замену запчастей, которые уже выходят из строя.

Приезжайте к нам вовремя, чтобы ваше транспортное средство всегда было на ходу.

причины, как увеличить показатель с помощью долива воды

Раствор электролита является катализатором электрохимической реакции, благодаря которой аккумуляторная батарея работает. Он на 65% состоит из дистиллированной воды, а оставшиеся 35% составляет кислота. Чтобы реакция протекала с необходимой скоростью, электролит должен обладать определенной концентрацией. Разобравшись с причиной, почему падает плотность электролита в аккумуляторе, можно восстановить работу АКБ.

Содержание

Причины падения показателя
Подготовка батареи
Восстановление плотности

Причины падения показателя

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

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

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

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

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

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

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

Подготовка батареи

Когда автолюбителю известно, почему упала плотность электролита в аккумуляторе, то сразу поднимать ее не стоит. Необходимо провести некоторые подготовительные мероприятия. Для этого следует убедиться в выполнении нескольких условий:

Батарея заряжена.
Температура раствора в элементах питания составляет от 20 до 25 градусов.
Уровень электролита в каждой банке соответствует норме.
Аккумулятор не имеет механических повреждений.

Если АКБ оказалась разряжена, сначала следует восстановить ее емкость. Затем в обязательном порядке проводится измерение плотности раствора, так как концентрация кислоты может быть ниже нормы. Возможна ситуация, в которой этот параметр раствора после перезарядки в элементах питания отличается. Следует помнить, что допустимая разница этого показателя составляет максимум 0,01 кг/см³. Для выравнивания значений плотности в банках необходимо провести корректирующую подзарядку. Делается это следующим образом:

Сила тока уменьшается в 2−3 раза в сравнении с номинальным показателем.
Батарея заряжается в течение 1−2 часов.

Если этот метод не помог решить проблему, придется предпринимать более серьезную меру, долив корректирующего электролитного раствора. Здесь необходимо заметить, что использовать его можно только в крайнем случае.

Корректирующим называется электролит, плотность которого составляет 1,4 кг/см³.

Сначала автолюбитель должен проверить АКБ и узнать, почему пропадает концентрация раствора. Если это произошло из-за кипения воды, то корректирующий электролит доливать нельзя. Используется он лишь в двух случаях:

Обнаружена утечка жидкости из элементов питания.
В банки было залито много дистиллированной воды, что и стало причиной снижения плотности раствора.

Восстановление плотности

Это кропотливый процесс и автолюбителю потребуется затратить довольно много времени. Причем решить поставленную задачу можно двумя способами и каждый из них необходимо рассмотреть. Начать стоит с доливания корректирующего электролита. Нормальной считается плотность раствора в диапазоне от 1,25 до 1,27 г/см³. Также следует помнить, что это значение должно быть одинаковым в каждом элементе питания батареи. Чтобы приготовить корректирующий электролит, в емкость следует первой залить дистиллированную воду и лишь затем добавить к ней кислоту. В противном случае будет наблюдаться сильное кипение жидкости.

Сначала необходимо из банки откачать раствор с помощью простой спринцовки либо аэрометра. Затем в элемент питания заливается аналогичное количество корректирующего электролита. После этого батарею необходимо поставить на зарядку. После завершения процесса проводится замер параметра и при необходимости процедура повторяется.

Для реализации второго способа потребуется зарядное устройство. Однако оно должно предоставлять возможность тонко регулировать выходное напряжение. Автоматические зарядные устройства здесь использовать нельзя. Чтобы восстановить плотность, необходимо выполнить следующие действия:

Полностью зарядить АКБ.
Когда электролит закипит, силу тока необходимо снизить на 1−2 А.
Время кипения жидкости зависит от конкретной ситуации и может достигать 24 часов.

После завершения процедуры проводится замер показателя плотности, и при необходимости процесс повторяется. Однако в некоторых ситуациях ни один из этих методов может не сработать. Чаще всего это наблюдается при падении плотности до уровня 1,18 кг/см³ и ниже. В этом случае следует откачать максимальное количество раствора. Затем батарея переворачивается, и в дне каждого элемента питания просверливаются отверстия.

Вернув АКБ в нормальное положение, остатки электролита выливаются. Банки промываются дистиллированной водой, а затем отверстия надежно запаиваются. После всех этих манипуляций остается лишь залить новый электролит. Проблема падения плотности раствора не является сложной, и она может быть быстро устранена. Однако важно своевременно обнаружить падение показателя, чтобы АКБ не вышла из строя раньше срока.

BU-803c: Потеря электролита - Battery University

Потеря электролита в залитых свинцово-кислотных батареях происходит из-за выделения газа при выделении водорода во время зарядки и разрядки. Удаление воздуха приводит к тому, что электролит становится более концентрированным, и баланс необходимо восстанавливать путем добавления чистой воды. Не добавляйте электролит, так как это нарушит удельный вес и сократит срок службы батареи, способствуя коррозии.

Потеря электролита в герметичных свинцово-кислотных батареях — повторяющаяся проблема, часто вызванная перезарядкой. Тщательная регулировка зарядного и плавающего напряжения, а также работа при умеренных температурах уменьшают вероятность этого отказа. В затопленных батареях потерю воды можно восполнить путем повторного заполнения, но в герметичных батареях потеря воды может привести к высыханию и снижению производительности. Восполнение потери жидкости в батареях VRLA путем добавления воды было предпринято с ограниченным успехом. Хотя потерянную емкость часто можно восстановить с помощью катализатора, вмешательство в ячейки превращает стек в проект с высокими эксплуатационными расходами, требующий постоянного контроля.

Аккумуляторы на основе никеля могут терять электролит из-за многократного выпуска воздуха из-за избыточного давления во время экстремального заряда или разряда, а также из-за перезаряда. Неточное определение полного заряда и повышенный уровень непрерывного заряда могут привести к перезарядке. Особенно это касается стареющих и выцветших пачек. После повторного выпуска воздуха подпружиненное уплотнение ячеек может снова не герметизироваться должным образом, а отложение белого порошка вокруг отверстия уплотнения свидетельствует об утечке. Неаккуратное производство также может привести к потере электролита. Условия высыхания приводят к «мягкой» ячейке — дефекту, который нельзя исправить. При зарядке напряжение «сухой» ячейки становится высоким, потому что батарея не имеет зажимной способности. Он больше не является химически активным и не потребляет ток.

Правильно сконструированный и правильно заряженный литий-ионный элемент не должен выделять газы и не должен терять электролит через вентиляцию. Несмотря на то, что говорят защитники, элементы на основе лития могут создавать внутреннее давление при определенных условиях, и вздутие ячейки-мешка является доказательством этого (см. BU-301a: Типы элементов батареи). Некоторые элементы включают электрический переключатель, который размыкается, если давление в клетке достигает критического уровня. Другие имеют мембрану, которая выпускает газы. Многие из этих функций безопасности являются односторонними, а это означает, что после активации ячейка становится неработоспособной. Это сделано из соображений безопасности (см. BU-304a: Вопросы безопасности при использовании Li-ion)

Почему гаснет аккумулятор?

При перезарядке батарея выделяет газы, расщепляя воду в электролите на водород и кислород. Аккумулятор становится «водорасщепляющим устройством» путем электролиза. Параллелью является топливный элемент, но он работает наоборот, превращая кислород и водород в электричество, производя воду. Энергия необходима для производства кислорода и водорода, и батарея получает энергию за счет перезарядки.

Батарейки в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое можно заказать на Amazon.com.

БУ-307: Как работает электролит?

Электролит служит катализатором, делающим батарею проводящей, способствуя движению ионов от катода к аноду при зарядке и обратно 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, твердой керамики и расплавленных солей, как в натрий-серной батарее.

Свинцово-кислотный

Свинцово-кислотный использует серную кислоту . При зарядке кислота становится более плотной, так как на положительной пластине образуется оксид свинца (PbO ₂ ), который затем превращается почти в воду при полной разрядке. Удельный вес серной кислоты измеряют ареометром. (См. также BU-903: Как измерить уровень заряда). Свинцово-кислотные батареи выпускаются в залитых и герметичных форматах, также известных как свинцово-кислотные с регулируемым клапаном (VRLA) или необслуживаемые.

Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, растворима в воде и обладает высокой коррозионной активностью. Изменение цвета на коричневатый оттенок может быть вызвано ржавлением в результате анодной коррозии или попаданием воды в аккумуляторную батарею.

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют разный удельный вес (SG). В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с SG до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, стартерные батареи имеют средний SG около 1,265, а стационарные батареи имеют низкий SG около 1,225 для сдерживания коррозии и увеличения срока службы. (см. БУ-903: Как измерить уровень заряда).

Серная кислота имеет широкий спектр применений, а также входит в состав очистителей канализации и различных чистящих средств. Он также используется в переработке полезных ископаемых, производстве удобрений, переработке нефти, очистке сточных вод и химическом синтезе.

ВНИМАНИЕ

Серная кислота может вызвать серьезные повреждения при попадании на кожу и привести к необратимой слепоте при попадании в глаза. Проглатывание серной кислоты вызывает необратимые повреждения.

Никель-кадмиевый (NiCd)

Электролит в NiCd представляет собой щелочной электролит (гидроксид калия) . Большинство никель-кадмиевых аккумуляторов имеют цилиндрическую форму, в которой несколько слоев положительных и отрицательных материалов свернуты в рулон. Залитая версия NiCd используется в качестве корабельной батареи в коммерческих самолетах и в системах ИБП, работающих в жарком и холодном климате, требующих частых циклов. NiCd дороже свинцово-кислотных, но служит дольше.

Никель-металлогидридный (NiMH)

NiMH использует тот же или аналогичный электролит, что и NiCd, который обычно представляет собой гидроксид калия. Электроды NiMH уникальны и состоят из никеля, кобальта, марганца, алюминия и редкоземельных металлов, которые также используются в литий-ионных батареях. NiMH доступен только в герметичных версиях.

Гидроксид калия представляет собой неорганическое соединение с формулой KOH, обычно называемое едким калием. Электролит бесцветен и имеет множество промышленных применений, например, ингредиент большинства мягких и жидких мыл. КОН вреден, если его не переварить.

Литий-ионный (Li-ion)

Литий-ионный использует жидкий, гелевый или сухой полимерный электролит. Жидкая версия представляет собой легковоспламеняющийся органический, а не водный тип, раствор солей лития с органическими растворителями, подобными этиленкарбонату. Смешивание растворов с различными карбонатами обеспечивает более высокую проводимость и расширяет диапазон температур. Другие соли могут быть добавлены для уменьшения газообразования и улучшения цикличности при высоких температурах.

Литий-ионные аккумуляторы с гелеобразными электролитами получают множество добавок для повышения проводимости, то же самое происходит и с литий-полимерными аккумуляторами. Настоящий сухой полимер становится проводящим только при повышенных температурах, и эта батарея больше не используется в коммерческих целях. Добавки также вводятся для достижения долговечности и уникальных характеристик. Рецепт засекречен и у каждого производителя есть свой секрет соуса. (См. также BU-808b: Из-за чего умирает литий-ионный аккумулятор?)

Электролит должен быть стабильным, но это не относится к Li-ion. На аноде образуется пассивирующая пленка, называемая интерфейсом твердого электролита (SEI) . Этот слой отделяет анод от катода, но позволяет ионам проходить через него подобно сепаратору. По сути, слой SEI должен сформироваться, чтобы батарея могла работать. Пленка стабилизирует систему и продлевает срок службы литий-ионных аккумуляторов, но снижает емкость. На катоде также происходит окисление электролита, что необратимо снижает емкость. (См. также BU-701: Как заправить батареи)

Чтобы пленки не становились слишком ограничительными, добавки смешивают с электролитом, который расходуется при формировании слоя SEI. Трудно, если вообще возможно, отследить их присутствие при проведении судебно-медицинской экспертизы. Это держит запатентованные добавки в коммерческой тайне, как их состав, так и используемое количество.

Хорошо известной добавкой является виниленкарбонат (VC). Это химическое вещество увеличивает срок службы литий-ионных аккумуляторов, особенно при более высоких температурах, и поддерживает низкое внутреннее сопротивление по мере использования и старения. VC также поддерживает стабильную пленку SEI на аноде без неблагоприятных побочных эффектов окисления электролита на катоде (Aurbach et al.). Говорят, что академические и исследовательские сообщества отстают от производителей клеток в знаниях и выборе добавок, отсюда и большой секрет. (См. также «Добавки и их влияние на кулоновскую эффективность» в разделе BU-808b: Что заставляет Li-ion умирать?

Для большинства коммерческих литий-ионных аккумуляторов слой SEI разрушается при температуре элемента 75–90°C (167–194°F). Тип элемента и уровень заряда (SoC) влияют на пробой при повышенной температуре. Может возникнуть самонагрев, который может привести к тепловому разгону при неправильном охлаждении. Лабораторные тесты, проведенные на ячейках 18650, показали, что такое тепловое событие может развиваться в течение двух дней.

Еще одной проблемой является воспламеняемость литий-ионного электролита, и проводятся эксперименты по получению негорючих или пониженно воспламеняющихся электролитов с помощью добавок или разработки неорганических ионных жидкостей. Также проводятся исследования по эксплуатации Li-ion при низких температурах. На момент написания ни один из этих электролитов не имел широкого коммерческого применения.

Высыхание или медленное превращение жидкого электролита в твердую форму — еще одно явление старения, снижающее производительность Li-ion.