Щільність акумулятора

115

Щільність електроліту в акумуляторі дуже важливий параметр у всіх кислотних АКБ, і кожен автовласник повинен знати: яка щільність повинна бути, як її перевірити, а найголовніше, як правильно підняти щільність акумулятора (питома вага кислоти) в кожній з банок зі свинцевими пластинами заповнених розчином H2SO4.

У статті про густини електроліту АКБ ви дізнаєтеся:

  • Яка щільність в акумуляторі повинна бути
  • Як перевірити щільність електроліту акумулятора
  • Як підняти щільність в акумуляторі

Перевірка щільності – це один з пунктів процесу обслуговування акумуляторної батареї, що включає так само перевірку рівня електроліту і замір напруги АКБ. У свинцевих акумуляторах щільність вимірюється в г/см3. Вона пропорційна концентрації розчину, а назад залежна, щодо температури рідини (чим вище температура, тим нижче щільність).

По щільності електроліту можна визначити стан батареї. Так що якщо батарея не тримає заряд, то слід перевірити стан її рідини в кожній його банку.

Щільність електроліту впливає на ємність акумулятора, і термін його служби.

Перевіряється денсиметром (ареометр) при температурі +25°С. У випадку, якщо температура відрізняється від необхідної, показання вносяться поправки, як показано в таблиці.

Щільність акумулятора

Отже, трохи розібралися, що це таке, і що потрібно регулярно робити перевірку. А на які цифри орієнтуватися, скільки добре, а скільки погано, якою повинна бути щільність електроліту акумулятора?

Яка щільність повинна бути в акумуляторі

Витримувати оптимальний показник щільності електроліту дуже важливо для акумулятора і варто знати, що необхідні значення залежать від кліматичної зони. Тому щільність акумулятора повинна бути встановлена виходячи з сукупності вимог і умов експлуатації. Наприклад, при помірному кліматі щільність електроліту повинна знаходитися на рівні 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. У холодній зоні, з зимами до -30 градусів на 0,01 г/см3 більше, а в жаркій субтропічної — на 0,01 г/см3 менше. У тих регіонах, де зима особливо сувора (до -50 °С), щоб акумулятор не замерз, доводиться підвищувати щільність від 1,27 до 1,29 г/см3.

Багато автовласників задаються питанням: «Якою повинна бути густина електроліту в акумуляторі взимку, а який влітку, або ж немає різниці, і цілий рік показники потрібно тримати на одному рівні?» Тому, розберемося з питанням більш детально, а допоможе це зробити, таблиця густини електроліту в акумуляторі з поділом на кліматичні зони.

Щільність акумулятора

Нюанс, який слід знати — чим менше щільність електроліту у повністю зарядженому акумуляторі, тим воно довше прослужить.

Також потрібно пам’ятати, що, як правило, акумуляторна батарея, перебуваючи на автомобілі, заряджена не більше ніж на 80-90 % її номінальної ємності, тому щільність електроліту буде трохи нижче, ніж при повному заряді. Так що, необхідне значення, вибирається трохи вище, від того, яке зазначено в таблиці щільності, щоб при зниженні температури повітря до максимального рівня, АКБ гарантовано залишався працездатним і не замерз у зимовий період. Але, торкаючись літнього сезону, підвищена щільність може і загрожувати закипанням.

Висока щільність електроліту приводить до зниження строку служби акумуляторної батареї. Низька щільність електроліту в акумуляторі призводить до зниження напруги, утрудненого пуску двигуна.

Таблиця густини електроліту в акумуляторі

Таблиця щільності складається щодо середньомісячної температури в січні-місяці, так що кліматичні зони з холодним повітрям до -30 °C і помірні з температурою не нижче -15 не вимагають зниження або підвищення концентрації кислоти. Цілий рік (взимку і влітку) щільність електроліту в акумуляторі не варто змінювати, а лише перевіряти і стежити, щоб вона не відхилялася від номінального значення, а ось в дуже холодних зонах, де стовпчик термометра часто на позначці нижче -30 градусів (в плоть до -50), коригування допускається.

Щільність електроліту в акумуляторі взимку

Щільність електроліту в акумуляторі взимку повинна становити 1,27 (для регіонів із зимовою температурою нижче -35 не менш 1.28 г/см3). Якщо значення нижче, то це призводить до зниження електрорушійної сили і важкого запуску двигуна в морози, аж до замерзання електроліту.

Зниження щільності до 1,09 г/см3, призводить до замерзання АКБ вже при температурі -7°С.

Коли в зимовий час щільність акумуляторної батареї знижена, то не варто відразу бігти за коригувальним розчином щоб її підняти, набагато краще подбає про інше – якісному заряді АКБ за допомогою зарядного пристрою.

Півгодинні поїздки від будинку до роботи і назад не дозволяють електроліту прогрется, і, отже, добре зарядиться, адже акумулятор приймає заряд лише після прогріву. Так що разряженность день у день збільшується, і в результаті падає і щільність.

Проводити самостійні маніпуляції з електролітом вкрай небажано, допускається тільки коригування рівня дистильованою водою (у легкових – 1,5 см над пластинами, а вантажних до 3 см).

Для нової і справної АКБ нормальний інтервал зміни щільності електроліту (повний розряд – повний заряд) становить 0,15-0,16 г/см3.

Пам’ятайте, що експлуатація розрядженого акумулятора при мінусовій температурі призводить до замерзання електроліту і руйнування свинцевих пластин!

По таблиці залежно температури замерзання електроліту від його щільності, можна дізнатися мінусовій поріг стовпчика термометра, при якому утворюється лід у вашому акумуляторі.

г/см3

1,10

1,11

1,12

1,13

1,14

1,15

1,16

1,17

1,18

1,19

1,20

1,21

1,22

1,23

1,24

1,25

1,28

°З

-8

-9

-10

-12

-14

-16

-18

-20

-22

-25

-28

-34

-40

-45

-50

-54

-74

Як бачите, при зарядженості на 100% акумуляторна батарея замерзне при -70 °С. При 40% заряді замерзає вже при -25 °С. 10% не тільки не дадуть можливості запустити двигун у морозний день, але і геть замерзне в 10 градусний мороз.

Коли щільність електроліту не відома, то ступінь розрядженості батареї перевіряють навантажувальною вилкою. Різниця напруги в елементах однієї батареї не повинна перевищувати 0,2 В.

Показання вольтметра навантажувальної вилки, B

Ступінь розрядженості батареї, %

1,8-1,7

0

1,7-1,6

25

1,6-1,5

50

1,5-1,4

75

1,4-1,3

100

Якщо АКБ розрядилася більш ніж на 50% взимку і більш ніж на 25% влітку, її необхідно зарядити.

Щільність електроліту в акумуляторі влітку

Влітку акумулятор страждає від зневоднення, тому, враховуючи те, що підвищена густина погано впливає на свинцеві пластини, краще якщо вона буде на 0,02 г/см3 нижче необхідного значення (особливо це стосується південних регіонів).

В літній час температура під капотом, де найчастіше знаходиться акумулятор, значно підвищена. Такі умови сприяють випаровуванню води з кислоти й активності протікання електрохімічних процесів в АКБ, забезпечуючи високу токоотдачу навіть при мінімально допустимому значенні щільності електроліту (1,22 г/см3 для теплої вологої кліматичної зони). Так що, коли рівень електроліту поступово падає, то підвищується його щільність, що прискорює процеси корозійного руйнування електродів. Саме тому так важливо контролювати рівень рідини в акумуляторній батареї і при його зниженні додати дистильованої води, а якщо цього не зробити, то загрожує перезаряд і сульфация.

Стабільно висока щільність електроліту призводить до зниження терміну служби АКБ.

Якщо акумулятор розрядився за неуважність водія або інших причин, слід спробувати повернути йому його робочий стан за допомогою зарядного пристрою. Але перед тим, як заряджати АКБ, дивляться на рівень і по потребі доливають дистильовану воду, яка могла випаруватися в процесі роботи.

Через деякий час щільність електроліту в акумуляторі, з-за постійного розбавлення його дистилятом, знижується, і опускається нижче необхідного значення. Тоді експлуатація батареї стає неможливою, так що виникає необхідність підвищити щільність електроліту в акумуляторі. Але для того, щоб дізнатися наскільки підвищувати, потрібно знати як перевіряти цю саму щільність.

Як перевірити щільність акумулятора

Щоб забезпечити правильну роботу акумуляторної батареї щільність електроліту слід перевіряти кожні 15-20 тис. км пробігу. Вимірювання щільності в акумуляторі здійснюється за допомогою такого приладу як денсиметр. Пристрій цього приладу складається зі скляної трубки, усередині якої ареометр, а на кінцях — гумовий наконечник з одного боку та груша з іншого. Щоб провести перевірку, потрібно: відкрити пробку банки акумулятора, занурити його в розчин, і грушею втягнути невелику кількість електроліту. Плаваючий ареометр зі шкалою покаже всю необхідну інформацію. Більш детально як правильно перевірити щільність акумулятора розглянемо трохи нижче, оскільки є ще такий вид АКБ, як обслуговуються, і в них процедура дещо відрізняється — вам не знадобиться абсолютно ніяких приладів.

Розрідженість батареї визначається по щільності електроліту – чим менше щільність, тим більше розряджена батарея.
Щільність акумулятора

Індикатор щільності на необслуживаемой АКБ

Щільність необслуговуваного акумулятора відображається кольоровим індикатором в спеціальному віконці. Зелений індикатор свідчить, що все в нормі (ступінь зарядженості в межах 65 — 100%), якщо щільність впала і потрібна підзарядка, то індикатор буде чорний. Коли у віконці з’являється біла чи червона лампочка, то потрібен терміновий доливання дистильованої води. Але, втім, точна інформація про значення того чи іншого кольору в віконці, знаходиться на наклейці акумуляторної батареї.

Тепер продовжуємо далі розбиратися, як перевіряти густину електроліту звичайного кислотного акумулятора в домашніх умови.

Перевірка щільності електроліту, з метою з’ясування необхідності її коригування, що провадиться лише у повністю зарядженої батареї.
Щільність акумулятора

Перевірка густини електроліту в акумуляторі

Отже, щоб можна було правильно перевірити щільність електроліту в акумуляторній батареї, насамперед перевіряємо рівень і при необхідності його коригуємо. Потім заряджаємо акум і тільки тоді приступаємо до перевірки, але не відразу, а після пари годин спокою, оскільки відразу після зарядки або доливання води будуть недостовірні дані.

Слід пам’ятати, що щільність безпосередньо залежить від температури повітря, тому звіряйтеся з таблицею поправок, розглянутої вище. Зробивши забір рідини з банки акумулятора, тримайте пристрій на рівні очей – ареометр повинен знаходитися в стані спокою, плавати в рідині, не торкаючись стінок. Замір проводиться в кожному відсіку, а всі показники записуються.

Таблиця визначення зарядженості акумулятора по щільності електроліту.

Температура

Зарядка

на 100 %

на 70 %

Розряджений

вище +25

1,21 — 1,23

1,17 — 1,19

1,05 — 1,07

нижче +25

1,27 — 1,29

1,23 — 1,25

1,11 — 1,13

Густина електроліту повинна бути однаковою у всіх елементах.

Залежність щільності від напруги відповідно до зарядженістю

Сильно знижена щільність у якийсь із осередків говорить про присутність у ній дефектів (зокрема, короткого замикання між пластинами). А от якщо вона низька в усіх осередках, то це свідчить про глибокому розряді, сульфации або ж просто старіння. Перевірка щільності в поєднанні з вимірюванням напруги під навантаженням і без, дозволить встановити точну причину несправності.

Якщо ж вона у вас дуже висока, то радіти що АКБ в порядку теж не варто, можливо, він кипів, веди при електролізі, коли електроліт закипає, щільність акумулятора стає вище.

Коли вам потрібно перевірити щільність електроліту з метою визначення ступеня зарядженості акумулятора, то можна зробити це не виймаючи батарею з під капоту автомобіля; знадобиться сам прилад, мультиметр (для виміру напруги) і таблиця співвідношення даних вимірювань.

Відсоток зарядженості

Щільність електроліту
г/см3 (**)

Напруга акумулятора (***)

100%

1,28

12,7

80%

1,245

12,5

60%

1,21

12,3

40%

1,175

12,1

20%

1,14

11,9

0%

1,10

11,7

** різниця по клітинках, не повинна бути вище 0,02–0,03 г/см3.

*** значення напруги актуально для акумуляторів, які перебували в стані спокою не менше 8 годин.

Якщо виникає необхідність, робиться коригування щільності. Потрібно буде відібрати певний обсяг електроліту з АКБ і додати коригуючий (1,4 г/см3) або ж дистильованої води з подальшою 30 хвилинної зарядкою номінальним струмом і витримкою протягом декількох годин для вирівнювання щільності у всіх відсіках. Тому як правильно піднімати щільність в акумуляторі поговоримо далі.

Не забувайте, що потрібна гранична обережність у поводженні з електролітом, так як він містить у собі сірчану кислоту.

Як підняти щільність в акумуляторі

Піднімати щільність доводиться тоді, коли доводилося неодноразово коригувати рівень дистилятом або ж її не вистачає для зимової експлуатації АКБ, а ще після неодноразової тривалої перезарядці. Симптомом необхідності такої процедури буде скорочення інтервалу заряд/розряд. Крім того, що правильно і повністю зарядити акумулятор, існує пара способів підняти щільність:

  • додати більш концентрований електроліт (так званий коригуючий);
  • додати кислоти.

Щільність акумулятора

Як правильно перевіряти і підвищувати щільність в акумуляторі.

Для підвищення і коригування густини електроліту в акумуляторі вам будуть потрібні:

1) ареометр;

2) мірний стакан;

3) ємність для розведення нового електроліту;

4) клізма-груша;

5) коригуючий електроліт або кислота;

6) дистильована вода.

Суть процедури полягає в наступному:
  • З банки акумулятора відбирається невеликий об’єм електроліту.
  • Замість такої ж кількості додаємо коригуючий електроліт, якщо потрібно підняти щільність, або дистильованої води (з щільністю 1,00 г/см3), якщо навпаки потрібно її зниження;
  • Далі АКБ потрібно поставити на підзарядку, щоб протягом півгодини заряджати номінальним струмом — це дозволить рідини змішатися;
  • Відключивши батарею від пристрою, потрібно буде почекати ще не менше години/двох, щоб щільність у всіх банках вирівнялася, знизилася температура і вийшли всі бульбашки газів, щоб виключити похибку при контрольному вимірі;
  • Повторно перевірити щільність електроліту і при необхідності повторити процедуру відбору і доліва необхідної рідини (ще підвищити або знизити), зменшивши крок розведення, а потім знову виміряти її.
  • Різниця густини електроліту між банками не повинна перевищувати 0,01 г/см3. Якщо такого результату не вдалося досягнути, потрібно зробити додаткову, вирівнює зарядку (струм в 2-3 рази менше номінального).

    Щоб зрозуміти, як піднімати щільність в акумуляторі, чи може навпаки — потрібно пониження в конкретно вимірюваному відсіку акумуляторної батареї, бажано знати, який у ній номінальний об’єм у кубічних сантиметрах. Приміром, обсяг електроліту в одній банці автомобільного акумулятора 55 Ah, 6СТ-55 — 633 см3, а 6СТ-45 — 500 см3. Пропорція складу електроліту приблизно така: сірчана кислота (40%); дистильована вода (60%). Досягти необхідної щільності електроліту в акумуляторі допоможе наведена нижче таблиця:

    Щільність акумулятора

    формула розрахунку щільності електроліту

    Зверніть увагу, що дана таблиця передбачає використання коригуючого електроліту щільністю тільки 1,40 г/см3, а якщо рідина буде інший щільності, то потрібно користуватися додатковою формулою.

    Тим, кому такі розрахунки здадуться дуже складними, можна зробити все дещо простіше, застосувавши метод золотого перерізу:

    Відкачуємо більшу частину рідини з банки АКБ і виливаємо в мірний стакан, щоб дізнатися обсяг, потім долити половину тієї кількості електролітом, похитуємо для перемішування. Якщо ви ще далекі від необхідного значення, то долийте ще, четверту частину від выкачанного раніше обсягу електролітом. Так слід доливати, щоразу зменшуючи кількість вдвічі, до тих пір, поки не буде досягнута мета.

    Настійно рекомендуємо дотримуватися всіх запобіжних заходів. Кислотне середовище шкідлива не тільки при попаданні на шкіру, але і в дихальні шляхи. Процедуру з електролітом слід проводити виключно в добре провітрюваних приміщеннях з граничною обережністю.

    Як підняти щільність в акумуляторі, якщо вона впала нижче 1.18

    Коли щільність електроліту менше 1,18 г/см3, одним електролітом нам не обійтися, доведеться додавати кислоту (1,8 г/см3). Процес виробляємо за такою ж схемою, як і у випадку з додаванням електроліту, тільки крок розведення беремо невеликий, оскільки дуже висока щільність і можна проскочити потрібну позначку вже з першого розведення.

    При приготуванні всіх розчинів вливайте кислоту у воду, а не навпаки.
    Якщо електроліт придбав коричневий (бурий) колір, то морози йому вже не пережити, оскільки це сигнал на поступовий вихід з ладу АКБ. Темний відтінок, що переходить в чорний колір, зазвичай говорить про те, що з пластин обсипалася активна маса, що бере участь в електрохімічній реакції, і потрапила в розчин. Тому площа поверхні пластин зменшилася — відновлення початкової щільності електроліту в процесі заряду неможливо. Акумулятор варто просто поміняти.

    Середній термін служби сучасних АКБ, за умови дотримання правил експлуатації (не допускати глибокі розряди і перезаряды, у тому числі з вини регулятора напруги), становить 4-5 років. Так що проводити маніпуляції, такі як: свердління корпусу, перевертання для зливу всієї рідини і повної її заміни, не мають сенсу — це повна «дичину» — якщо посипалися пластини, то нічого вже не зробиш. Стежте за зарядом, перевіряйте вчасно щільність, правильно обслуговуйте акумуляторну батарею автомобіля і максимальний термін його роботи вам буде забезпечений.