Методы проверки плотности электролита в аккумуляторах

Аккумулятор в автомобиле

Слово «аккумулятор» прибыло к нам из латинского словаря, переходит оно как «накопитель». В нашем случае батарея скапливает энергию и сохраняет её. Для того чтобы привести в действие мотор машины, понадобится довольно огромное количество электротока. Генератор в машине ещё не может формировать энергию, а значит, её следует брать из какого-нибудь источника. Таким энергетическим источником служит аккумулятор.

Аккумулятор предназначается не только лишь для того, чтобы включать мотор, но и для сохранения конкретных функций электрических устройств в машине (к примеру, сигнализации для автомобиля, которая при неработающем моторе насыщается электрическим зарядом с аккумулятора). По этой причине следует тщательно наблюдать за зарядом батареи и не позволять ей полностью разряжаться.

Как повысить плотность рабочего электролита

В том случае, если в результате измерений было выяснено, что концентрация кислоты ниже требуемой, возникает необходимость в её повышении. Для это есть несколько способов:

• перезарядка аккумулятора;
• полная замена раствора электролита на новый;
• добавление более концентрированного раствора;
• добавление кислоты.

Для работы могут понадобится: мерная емкость, груша, паяльник, дрель. Весь инструментарий должен быть вымыт и высушен. Также нужно держать под рукой дистиллированную воду и электролит.

Если после набора оборотов вольтаж не изменился как описано выше, то начинать стоит с попытки перезарядить аккумулятор. 10 часов батарею заряжают с силой тока в 10 раз меньше чем его емкость. После этого её понижают вдвое и продолжают заряжать еще 2 часа.

В случае если изначальное напряжение после набора оборотов будет выше 14,4 вольта, то в АКБ заливается вода и её ставят на зарядку.

В случае если аккумулятор все равно быстро разряжается, то приходит время полной замены раствора. Чтобы это сделать, нужно выкачать из каждой банки максимально возможное количество жидкости, а её остаток аккуратно слить. Для этого все отверстия устройства в корпусе полностью герметично закрывают. Затем его кладут на бок и сверлят отверстия для слива для каждой банки. После чего жидкость из них сливают.

!Важно Категорически запрещено устанавливать АКБ на крышку. В противном случае может произойти короткое замыкание

И это приведет к осыпанию поверхностей пластин. После того как старый электролит будет удален, внутренности батареи тщательно промывают дистиллятом. Затем паяльником запаивают просверленные отверстия, до полной герметичности и заливают новый раствор через предназначенные для этого отверстия.

В целом, повысить или понизить плотность для каждой отдельно взятой банки можно доливая раствор электролита высокой концентрации или дистиллированной воды.

Если плотность выше чем 1,18 г/см3, то добавляют концентрированный раствор. Из банки выбирают столько жидкости, сколько возможно и заменяют половину на концентрат. Его плотность должна быть выше, чем та, которая нужна для нормальной работы. Получившийся раствор заливают обратно и аккуратно перебалтывают для перемешивания. Через небольшой промежуток времени проводят проверку. Зачастую с первого раза не получается достичь необходимых значений. Поэтому процедуру повторяют, но подменяют только четвертую часть исходной жидкости. До тех пор, пока результат не будет достигнут действия повторяют с каждым разом уменьшая объем подмены в 2 раза. Если получится концентрация выше оптимальной, то просто разбавляют очищенной водой.

Если же измерения показали значения ниже 1,18 г/см3, то используют кислоту. Проводят те же действия, что и при разбавлении концентратом, но подменяют меньшую часть, чтобы не превысить норму уже в первом цикле.

При приготовлении растворов кислота вливается в воду, в противном случае высок риск разбрызгивания концентрата. Все работы проводятся в рабочей робе с защищенными руками и глазами.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Проверять уровень электролита в рабочем растворе, помимо ареометра и мультиметра, можно и самодельным прибором.

Специальное устройство для измерения плотности (ареометр) представляет собой обычную стеклянную трубку, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра. В автомагазинах такой прибор продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Важно знать

Принцип действия прибора основан на законе Архимеда, а плотность электролита определяют по глубине погружения ареометра (объему жидкости, вытесненной им), и весу устройства.

Ареометр для измерения электролита

Прежде чем проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, надо учитывать следующие правила:

• батарея должна быть выставлена на ровной поверхности;
• температура аккумулятора должна составить около 20-25 градусов тепла;
• замер уровня плотности производится не в одной, а во всех банках;
• проверка рабочей величины осуществляется не раньше, чем через десять часов с последней поездки либо через три часа после подзарядки;
• аккумуляторную батарею необходимо предварительно зарядить.

Измерение ареометром

Подробнее о том, как для измерения уровня плотности пользоваться ареометром:

1. На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
2. В одну из банок концом вставляется ареометр, на другом его конце располагается груша, с ее помощью делается забор жидкости. Её в устройстве должно быть столько, чтобы его поплавок свободно болтался в емкости.
3. Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
4. Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.

Важно знать

Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:

1. Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
2. Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
3. Затем кабеля соединяются с клеммными выходами аккумулятора — черный контакт идет на отрицательную клемму, красная — на положительную. Если цвет проводов одинаковый, то следует проверить маркировку непосредственно на корпусе мультиметра. На контактах, где кабеля выходят из тестера, должны быть знаки «-» и «+».
4. Производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными. Если батарея заряжена полностью, то рабочий параметр составит 12,7 вольт, соответственно, зарядка устройства не потребуется. В случае, если полученный параметр составил в диапазоне от 12,1 до 12,4 В, то устройство разряжено наполовину, значит, его плотность не соответствует норме. В остальных случаях требуется детальная диагностика аккумулятора и его подзарядка или замена.

Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Принцип замера зимой или летом с помощью самодельного прибора аналогичный, и такой тестер можно соорудить самостоятельно с учетом следующих нюансов:

1. Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
2. В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
3. В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
4. Затем емкость опускается в воду. В месте, где вода будет по уровень, нужно отметить цифру 1, это связано с тем, что данная жидкость имеет плотность 1 г/см3. Затем производится градуировка величин для других растворов с более высокой плотностью.

Чем и как проверяют густоту католита

Как проверить плотность аккумулятора? Установите его на горизонтальную плоскость, чтобы избежать шатания. Проведите чистку прибора, для этого нужно аккуратно избавить крышку от производственной пыли и грязи. Используя ненужную ткань и мокнув ее в раствор соды, предотвратите возможный отход вещества от пробки!

Теперь можно узнать плотность. Легче сделать это на приборах с прозрачными сторонами. По их состоянию будет понятно, находится ли вещество в нужном состоянии. Если стенки прибора матовые, возьмите прозрачную трубку, окуните в отверстие пока не достигнете упора, верхнюю пустую часть трубки прикройте пальцем

Когда ее извлечете, обратите внимание на сколько проводник тока выше свинцовых пластинок

Нормальная высота не меньше 10мм, но не больше 15мм. Если в одном из отсеков химического вещества меньше нормального из-за электролиза, долейте немного дистиллированной жидкости.Перед замерами зарядите коробку на максимум до состояния кипения, на современных зарядках подача прекращается автоматически. Так вы избежите неверных искаженных результатов.

С помощью ареометра — измерительного устройства, которое выглядит как колба с грушевидной емкостью для забора жидкости, зачерпните электролит. В зависимости от данных, грузик с делениями либо поднимается, либо опустится, это коррелируется от полученных результатов.

Как пользоваться ареометром

1. Соберите конструкцию, если только что купили измерительное устройство. Сделать это довольно просто — поплавок погрузите в пипетку, на один конец наденьте грушу, на другой пробку с измерительной иглой.
2. Грушу нужно сжать и окунуть пипетку в щелочную среду. Постепенно ослабляйте сжимание груши и достигнув наполнения сосуда до такого состояния, когда маячок будет спокойно плавать по вертикали.
3. Правильные результаты можно получить только при соприкосновении с жидкостью.
4. После завершения процесса тщательно промойте весь прибор. Так он прослужит дольше и не будет искажать результаты замеров.

Другой способ

Еще один способ, более быстрый, как проверить плотность аккумулятора, при помощи оптического рефрактометра. Он не только удобнее, но и способен измерить предел замерзания жидкостей. Чтобы получить замер, капните на нужное место и прижмите каплю прозрачным стеклом. Затем с помощью рефрактометра посмотрите на свет и получите данные о плотности. Некоторые считают, что такой способ точнее, чем замеры с помощью ареометра.

Как проверить батарею автомобиля мультиметром

Как проверить плотность аккумулятора альтернативным аппаратом? Узнать данные поможет мультиметр — универсальное устройство для измерительных операций. С его помощью можно избежать удара тока, забивая гвоздь в стене, он укажет наличие вольтажа в заданном участке поможет узнать значение сопротивление температуры, и еще одна особенность при отсутствии других приборов поможет измерить плотность электролита в накопителе, но не даст такие точные данные как профильные датчики. Как пользоваться?

1. Соберите измеритель. К корпусу подсоедините провода. Тестирующий прибор переведите в режим вольтметра.
2. Переключатель поверните на 20В. Как результат тестер будет демонстрировать значения ниже этих цифр.
3. Соедините кабеля с выходами батареи. Черный к отрицательной клемме, красный к положительной.
4. При полностью заряженном накопителе рабочие значения будут 12,7В, если цифры меньше значит источник заряжен не полностью и состояние концентрата не соответствует норме.

Измерение уровня католита самодельным прибором

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях — соорудите самодельный прибор для замеров. Для создания такого тестера повторите конструкцию ареометра.

• Нужен поплавок, он послужит основой поделки.
• Резервуаром может служить пробирка или любая альтернатива.
• В емкость насыпьте сыпучий материал, подойдет даже пшено!
• Затем отметьте числовые границы. Опустите емкость в жидкость, в месте, где вода будет соответствовать уровню поставьте отметку 1 это будет означать что жидкость имеет концентрацию в 1г/см3.

Как вскрыть крышку батари

Обслуживаемые батареи имеют пробки для ревизии банок. Добраться к содержимому необслуживаемого аккумулятора сложнее. Пробок не предусмотрено, и монолитная крышка представляет собой лабиринт для улавливания и конденсирования паров. Нарушение ходов лабиринта снизит эффективность системы. Поэтому перед тем как открыть крышку батареи, требуется взвесить все за и против.

Вот несколько вариантов, как добраться до электролита:

1. В АКБ есть глазок с поплавком. Поддев стеклышко, мы получаем доступ к одной банке батареи. Измерение плотности электролита в одной банке не дают полной картины.
2. Снять крышку батареи. Верхняя часть срезается или силой срывается, так как она припаяна. После обслуживания батареи главная сложность — приклеить крышку на место. По возможности, следует избегать этого способа.
3. Сверление отверстий — самый доступный способ того, как вскрыть АКБ.

Самый оптимальный метод — сверление отверстий. Для большей части процедур этого достаточно, через них можно залить электролит, проверить его уровень и плотность.

• Центры должны совпадать с отливками под заводские заливные пробки. Сняв наклейки, контуры легко просматриваются.
• Сверлить лучше в несколько этапов, чтобы стружка не попала внутрь. Первое сверло – 3-4 мм. Просверлив все отверстия, можно тонким щупом проверить уровень электролита. Если на этом проверка закончится, мелкие отверстия можно залить горячим клеем или силиконом.
• Второе сверло — 12 мм. Через такое отверстие можно воспользоваться ареометром.

Чтобы заглушить отверстия, можно воспользоваться пластиковыми пробками от лекарственных средств — пустырник, мята перечная, валерьянка. Пробки должны стать плотно, заготовить их нужно еще до сверления. При установке пробки можно посадить на клей, тогда с высокой долей вероятности свойства крышки-лабиринта сохранятся. Просто вставив пробки, мы получаем простой необслуживаемый аккумулятор. К банкам добраться значительно проще, но делать это придется довольно часто — электролит будет требовать постоянной доливки.

Какая плотность является нормой

В свинцовых АКБ плотность может зависеть не только от соотношения кислоты и воды, но и от температуры раствора (при высокой температуре плотность будет низкая и наоборот). Автовладельцу обязательно нужно следить за тем, чтобы показатели плотности электролита всегда были в норме. Следует учитывать, что данные показатели очень сильно зависят от климатической области.

• Оптимальная плотность в районах с холодным климатом, где температура может понижаться до минуса тридцати градусов и ниже, составляет от 1,26 до 1,30 гм/см3,
• В зонах с умеренным микроклиматом это значение должно быть около 1,24-1,26 гм/см3. В теплой климатической зоне оптимальная плотность равна 1,22-1,24 гм/см3. А там где зима особенно холодная и температура падает до пятидесяти градусов стоит придерживаться значения 1,29-1,31 гр/см3.

АКБ обычно заряжена только на восемьдесят-девяносто процентов от ее общей вместимости, так что плотность в этом случае будет несколько меньше, чем если бы аккумулятор был заряжен на 100%.

Это происходит из-за того, что во время заряда, АКБ поглощает воду из электролита и плотность возрастает. Кроме того, осуществляется разрушение солей сернистой кислоты, оседающей на пластинах. У батареи, которая заряжена максимально, плотность равняется 1,26-1,28 г/см3. Через некоторое время аккумулятор начинает разряжаться, и значение падает примерно до 1,17 г/см3.

Во время разряда АКБ происходит поглощение серной кислоты, и она, превращаясь в кристаллы сульфатов, со временем покрывает всю поверхность пластин. Вследствие этого уменьшается емкость, и снижаются электрохимические характеристики АКБ. Этот процесс носит название сульфатации, он является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя аккумулятора.

Сульфатация начинается при плотности около 1,16-1,1,18, так что в этой ситуации необходимо незамедлительно зарядить аккумулятор. 

Что такое необслуживаемый аккумулятор?

Понятие необслуживаемый аккумулятор вошло в обиход со времени появления автомобильных батарей типа Ca/Ca. В таких моделях положительные и отрицательные решётки электродов производятся из сплава свинца с кальцием. Так называемые обслуживаемые модели, которые выпускались до этого, имели решётки из сплава свинца с сурьмой. Старые автомобильные аккумуляторы имели большое содержание сурьмы и очень большой расход воды. Сейчас они уже не выпускаются, а на их место пришли модели с меньшим содержанием сурьмы. Они ещё получили название малосурьмянистых. Содержание сурьмы в пластинах менее 6 процентов. В них контроль за уровнем электролита должен быть периодическим, поскольку дистиллированная вода из него постоянно уходит. Почему? Для этого нужно рассмотреть процессы, происходящие в аккумуляторе.

Когда АКБ разряжается, то внутри автомобильного аккумулятора на аноде происходит восстановление диоксида свинца серной кислотой. Одновременно на катоде происходит окисление свинца. В процессе зарядки аккумуляторной батареи процесс идёт в противоположном направлении. Сурьму в свинцовые пластины стали добавлять для того, чтобы улучшить их прочностные характеристики. Использовать электроды из чистого свинца не представляется возможным из-за его малой прочности. Но добавка сурьмы приносит и проблему. Сурьма выступает катализатором гидролиза воды из электролита. Гидролиз – это разложение воды на водород и кислород под действием электрического тока. Внешне это выглядит как кипение. Поэтому и возникло такое выражение, как «выкипание» воды из электролита.

Чтобы решить эту проблему производители стали добавлять в решётки электродов кальций. Это решение оказалось очень удачным, с точки зрения, уменьшения расхода вода.

В продуктовых линейках производителей АКБ стали появляться модели без отверстий для доступа к банкам. Для проверки степени заряженности батареи на таких аккумуляторах часто можно встретить гидрометр или «глазок». Гидрометр предназначен для контроля за степенью заряда АКБ. На изображениях ниже можно посмотреть необслуживаемую и обслуживаемую аккумуляторную батарею.

Гибридный автомобильный аккумулятор

Стоит отметить ещё одну категорию необслуживаемых аккумуляторов – гелевые. В гелевых аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии. Это может быть пропитка стекловолокна или гелеобразное состояние. В большинстве случаев такие модели выполняются в необслуживаемых корпусах, и им не требуется доливка воды. Хотя в ряде случаев в AGM аккумуляторы добавляют дистиллированную воду. Например, при восстановлении гелевых аккумуляторов.

В чём опасность высокой и низкой плотности

Не всем автомобилистам известно, на что именно влияет плотность содержащегося в аккумуляторе раствора электролита, а как её изменение может повлиять на АКБ.

В действительности как низкая, так и высокая плотность, наблюдаемая у электролита, может поставить крест на аккумуляторе и привести к необходимости его замены.

Когда концентрация выше допустимой нормы, батарея раньше своего времени выходит из строя. Кислота постепенно начинает разрушать пластины.

В низкой концентрации тоже нет ничего хорошего. При этом протекают такие процессы:

• Сульфатация. Это процесс образования на пластинах из свинца белого твёрдого налёта. Из-за него АКБ попросту не может принимать заряд.
• Увеличивается порог замерзания. Если кислоты в составе мало, раствор может начать кристаллизоваться даже при -5 градусах Цельсия. Ледяная корка деформирует внутренние компоненты, может произойти короткое замыкание на пластинах.
• Нарушится пуск двигателя. Это будет проявляться в основном в зимний период.

Как видите, последствия изменения плотности разные, но все они ни к чему хорошему для автовладельца не ведут.

Какие характеристики определяют работоспособность батарейки

Россиянин привык называть все, что способно дать жизнь разнообразным электронным гаджетам, батарейками. Обычно они обладают цилиндрической формой, имеют маркировку АА или ААА. Встречаются миниатюрные аккумуляторы электрической энергии в виде таблеток или прямоугольников, но используются реже.

Часть элементов питания обладает возможностью повторной зарядки. Об этом потребителю сообщит надпись «Rechargeable», что переводится с английского языка как «перезаряжаемый». Такие батарейки правильнее называть аккумуляторами.

Большинство элементов питания могут использоваться один раз, после чего их придется утилизировать. Кстати, выкидывать батарейки как обыкновенный мусор не рекомендуется. Для сбора таких отходов существуют специальные организации или мусорные ящики.

На корпусах и упаковках этих элементов имеется предупреждающая надпись о том, что они не подлежат повторной зарядке. Установка их в зарядное устройство может испортить оборудование, привести к пожару или взрыву. Это станет большей неприятностью, чем покупка нового элемента питания. Так что прежде чем пытаться зарядить батарейку, необходимо прочитать информацию на корпусе.

Основным показателем рабочего состояния батарейки является мощность, которую она в состоянии отдать принимающему устройству. Для этой цели служат контакты, расположенные на корпусе элемента питания. В момент установки контакты соединяются с контактами прибора, электрическая сеть замыкается, внутри устройства появляется ток, который дает возможность функционирования.

К несчастью, вечный двигатель придумать и создать невозможно. Поэтому и ток не будет вечным. Время работоспособности батареи определяется ее емкостью. Емкость определяет запас энергии внутри аккумулятора.

Например, если аккумулятор рассчитан на тридцать ампер-часов, то он сможет проработать тридцать часов при нагрузке в один ампер, пятнадцать часов при нагрузке в два ампера или всего час при потреблении мощности в тридцать ампер.

Небольшие батарейки, конечно, не могут похвастаться такими цифрами, емкость большинства ограничивается миллиампер-часами. Что вполне логично для небольших предметов.

Во время использования элементов питания емкость постепенно снижается. Зависит это снижение, в основном, от той нагрузки, к которой она подключена. Более мощное устройство требует большего потребления тока, а, значит, и элемент питания быстрее разрядится.

Лучше всего приобретать батарейки для каждого прибора индивидуально, исходя из его особенностей.

Как выполнять замер плотности электролита

Если вы задаетесь вопросом, как правильно проверить плотность аккумулятора, то можем сказать, что такая работа не представляет особой сложности. Помните лишь о том, что банки внутри батареи не соединяются между собой, поэтому следует проверять плотность в каждой из емкостей. Переворачивать аккумулятор и смешивать между собой электролит для выравнивания плотности запрещается. Крышка и пробки аккумулятора должны быть чистыми и не иметь каких-либо загрязнений. Проверку плотности выполняют исключительно на заряженной батарее, в противном случае показатели такого измерения будут некорректными.

Перед тем как проверить плотность необслуживаемого аккумулятора его необходимо снять с машины и выдержать в течение нескольких часов при комнатной температуре. Оптимальным диапазоном температуры при измерении плотности является показатель 20-30 градусов.

Для измерения плотности потребуется использовать ареометр, который еще называют денсиметром. В продаже можно найти разнообразные ареометры, которые имеют схожую конструкцию, но при этом отличаются своей стоимостью. При выборе такого устройства для измерения его необходимо проверить на калибровочной жидкости, что позволит быть полностью уверенным в точности таких измерений.

Большинство ареометров имеют одинаковую конструкцию и обеспечивают необходимую точность показателей. И всё же приобретать самые дешевые китайские образцы не следует, так как их качество и точность измерений будет соответствовать стоимости.

Измерение плотности электролита при использовании ареометра не представляет сложности. Необходимо выполнить следующие:

• Наконечник ареометра протирается.

• Его опускают в колбу для измерения.

• Грушей набирают электролит и заполняют им колбу.

• Ожидают несколько минут, после чего проверяют показания.

• Сливают электролит обратно.

• Аналогичная работа проводится с каждой из банок в аккумуляторе.

Оптимальные показатели плотности электролита

При эксплуатации аккумулятора и замере плотности электролита следует помнить о том, что показатели могут колебаться в зависимости от климата в регионе.

• Для юга России оптимальный показатель плотности составляет 1,25.

• Для средней полосы — 1,27.

• Для севера — 1,29.

При изготовлении аккумуляторов в батарею заливают стандартный электролит, который замерзает при температурах ниже 60 градусов и имеет плотность порядка 1,26-1,27 грамм на сантиметр кубический.

Если проведённый замер показал повышенную плотность электролита, в аккумулятор необходимо долить дистиллированную воду. Приобрести такой дистиллят можно на автомобильных заправках или в специализированных магазинах. Использовать обычную воду из-под крана запрещается. Доливают дистиллят на глаз, после чего вновь проверяют плотность электролита.

Важно. Свинцовые пластины аккумулятора должны быть погружены в жидкость полностью

Исходя из этого и следует доливать дистиллят или же проводить дополнительную зарядку аккумулятора.

Изменение плотности электролита внутри аккумулятора происходит по естественным причинам. Однако если вы замечаете, что батарея быстро теряет заряд, а показатели плотности изменяются буквально спустя неделю после их выравнивания и доливки дистиллята, это свидетельствует о серьезных проблемах с аккумулятором, который в скором времени потребует замены.