Плотность электролита в автомобильном аккумуляторе: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Содержание

Как самостоятельно поднять плотность электролита в автомобильном аккумуляторе — что делать если упала плотность в АКБ

Любой автомобильный аккумулятор является кислотным элементом. В нем содержится раствор серной кислоты определенной плотности. Он выполняет роль катализатора процесса преобразования чистого свинца, его оксида и кислоты в воду и сульфат свинца в процессе разряда и зарядки. Если концентрация кислоты окажется меньше, батарея будет выдавать меньше мощности. В этой статье мы рассмотрим, как поднять плотность электролита и на что она влияет.

Особенности химического процесса в аккумуляторе

В аккумуляторе свинцово-кислотного типа химический процесс стоит в основе его работы. Его интенсивность, в свою очередь, напрямую зависит от конструкции АКБ. В ранних моделях использовался чистый свинец для изготовления электродных решеток и токовых выводов, но это делало их очень мягкими и недолговечными. Для повышения надежности решеток производители стали добавлять в сплав сурьму. Ее массовая доля составляет не более 6%, что очень важно. Введение данного металла несколько снизило эффективность работы аккумулятора, но сделало решетки долговечнее.

Окисляется свинцово-сурьмянистый сплав исключительно из-за состава электролита. С одной стороны, он играет роль катализатора, обеспечивающего работоспособность реакции. А с другой, при несоблюдении концентрации она приносит вред источнику питания в целом. И на многое влияет именно плотность электролита в аккумуляторе, которая в зависимости от состояния заряда постоянно меняется.

Итак, что мы имеем. Свинцовые отрицательные пластины из сплава на 6% из сурьмы, которые погружены в раствор из воды и серной кислоты, также есть положительные пластины с пастой из оксида свинца. В одном 12-вольтовом аккумуляторе 6 банок, в каждой из которых находится комплект отрицательных и положительных пластин. Банки разделены между собой для исключения короткого замыкания между ячейками. Контактная пара взаимодействует между собой через электролит, который обеспечивает перемещение от одного электрода к другому заряженных частиц при подключении нагрузки. Соответственно, при разряде выделяются вода и сульфат свинца, а при заряде происходит восстановление электродов до своего исходного состояния.

Почему меняется плотность?

Плотность электролита АКБ напрямую зависит от состояния заряда, и она измеряется в количестве чистой серной кислоты в 1 см³ дистиллированной воды. Постепенно, по мере разрядов и неполной зарядки происходит двойное преобразование химического вещества из одной формы в другую. И обратно реакция протекает не так чисто, как в прямом. Частично сульфат свинца остается и постепенно накапливается на решетках, что приводит к сульфатации пластин. Соответственно, количество чистой восстановленной серной кислоты в аккумуляторе становится меньше на единицу объема воды. Изменяющаяся плотность электролита — это обычный химический процесс, который протекает регулярно во время работы источника питания, но в нем могут возникать определенные нарушения.

Снизить интенсивность изменения плотности электролита в аккумуляторе можно только снижением интенсивности разряда батареи. Но в автомобиле это предусмотреть тяжело, поэтому остается только правильно эксплуатировать источник питания и в нужный момент производить его нормальную дозарядку. Стоит отметить, что в нормальной АКБ в процессе разряда и заряда плотность изменяется несущественно, но в измеряемых диапазонах. Например, если оставить фары включенными на ночь, то нормальная плотность 1,4 г/см³ снизится до 1,12 г/см³. А это значение практически равно плотности обычной воды, так как в нормальном растворе количество серной кислоты не превышает 35% от общего объема электролита.

Срок службы

Первые несколько лет в аккумуляторе не наблюдается резкого падения плотности, он заряжается каждый раз после разрядки практически полностью. По разным причинам он начинает недозаряжаться или длительное время стоит без зарядки. Вот тут речь идет уже не просто о падении плотности. Произошла реакция выделения осадка, который уже не способен вступить в химическую реакцию восстановления электрода. Постепенно раствор засоряется этим осадком. Как правило, такое состояние, если в автомобиле с электрикой все в порядке, наступает только после 4-5 лет службы. Если же недозаряд происходит регулярно, то увеличить плотность придется раньше. И делать это можно только с обслуживаемым аккумулятором.

Как измерить плотность АКБ?

Чтобы узнать, насколько следует повысить плотность АКБ, необходимо ее измерить. В домашних условиях сделать это самостоятельно без специального прибора невозможно. Для проделывания всей этой процедуры потребуется:

ареометр;
мерный стакан;
груша для забора раствора из батареи;
емкость для приготовления нового раствора;
кислота или специальный корректирующий электролит.

Наберите раствора в грушу, к которой присоединена стеклянная трубка, а внутри находится прибор. Располагать его нужно так, чтобы ареометр не касался стенок трубки. Со шкалы списывается значение. Если плотность оказывается ниже 1,4/см³, то ее нужно повысить. Сделать это можно добавлением корректирующего электролита. Повторное измерение плотности выполняется после получасовой зарядки и 2-часового простоя в покое.

Как восстановить плотность?

Поднять плотность АКБ можно тремя способами:

залить новый электролит;
добавить серную кислоту;
воспользоваться корректирующим электролитом.

Важно учесть, что серная кислота не испаряется. На это при низких температурах до 140 градусов способна только вода, поэтому при низком уровне следует все же доливать воду, а при недостаточной плотности по прибору — кислоту в чистом виде. Ее количество определяется как доля в %. Например, плотность АКБ составляет 1,12 г/см³. Не хватает буквально 0,28 г/см³. Получается, что в недостающем количестве дистиллированной воды нужно разбавить 25-28% от всего нужного объема кислоты и залить в батарею.

Статью подготовил:

Интернет-магазин AKBMOSCOW

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе

Не самое сложное устройство, но требующее предельного внимания и тщательного ухода.

Это автомобильный аккумулятор. АКБ может быть нескольких типов, но даже так называемые необслуживаемые батареи, тоже требуют внимания и ухода. Только тогда она прослужит своих законных 5 лет. Чтобы не менять аккумулятор раньше срока, нужно изредка проводить профилактику даже когда он в норме, а когда начинает проявлять признаки неисправности, главное не упустить момент и вовремя устранить проблему.

Содержание:

Что такое электролит
Приготовление электролита для АКБ
Эксплуатация и уход за аккумулятором
Уход за АКБ

Что такое электролит

Рабочей жидкостью в аккумуляторе является электролит. Он необходим для того, чтобы энергия химической реакции в аккумуляторе превращалась в электрическую энергию. Электролит является проводником тока между положительно и отрицательно заряженными пластинами и имеет определенное сопротивление, которое определяется пропорцией кислоты и дистиллированной воды. Пропорция контролируется измерением плотности.

Чем выше плотность электролита, тем массовая доля кислоты в растворе выше. Но слишком плотный электролит не принесет продуктивности и долговечности батарее. С увеличением количества кислоты увеличивается сопротивление электролита, а чревато коротким замыканием пластин и выходом батареи из строя.

Плотность электролита измеряется ареометром. Прибор опускают в банку АКБ и набирают контрольную дозу раствора. При 20 градусах тепла плотность электролита в нашей климатической зоне должна быть 1,27 г/см3. Электролит продается в готовом виде и в концентрированном, но чтобы понять что это за штука такая предлагаем приготовить его своими руками. Сделать это довольно просто.

Приготовление электролита для АКБ

Для приготовления качественного электролита нужно просто смешать серную кислоту с водой в определенной пропорции. Если вы помните уроки химии, то по правилам, кислота заливается в воду, иначе вода может разбрызгиваться в процессе реакции и натворить беды.

Готовить электролит нужно в резиновых перчатках, все как в лаборатории. Для электролита годится только специальная аккумуляторная кислота высшего сорта, поскольку плохая кислота разрушит свинцовые пластины моментально. Дистиллированная вода нужно тоже особенная. Чистая, и такая, которая не хранилась в металлической таре.

Дальше все просто:

смешиваем литр воды и 0,36 л кислоты в керамической или стеклянной таре;
доводим ее плотность до уровня 1,26-1,27 г/см3;
отстаиваем электролит в течение 20-24 часов, должен выпасть небольшой осадок;
когда раствор остыл и осадок выпал, плотно закрывают, поскольку он гигроскопичен.

Пропорции кислоты и воды могут быть разными. Все зависит от температуры воздуха, при которой используется раствор. В регионах, где морозы могут достигать 40 градусов, плотность электролита доводят до 1,29 г/см3, а в теплых южных районах его плотность может быть 1,25 г/см3. Раствор готов, теперь рассмотрим уровень электролита в автомобильном аккумуляторе.

Эксплуатация и уход за аккумулятором

Даже в нормальных условиях необходимо постоянно следить за аккумулятором и проверять как уровень его зарядки, так и общее состояние. В первую очередь, раз речь зашла об электролите, выкручиваются пробки и проверяется уровень жидкости в АКБ. Это в обслуживаемых батареях. В необслуживаемых для этих целей есть или специальный глазок, который меняет цвет в зависимости от уровня заряда и технического состояния батарей, или же шкалы с делениями, которые показывают уровень. Но чтобы быть политически подкованными, рассмотрим как проверить уровень электролита в батареях необслуживаемого типа.

Вскрывается пробка.
Стеклянной трубкой диаметром около 5-7 мм проводится контрольный забор электролита, причем трубка должа при этом упереться в пластины.
Вынимаем трубку и смотрим на уровень.

Нормальный уровень электролита в автомобильном аккумуляторе должен составлять 12-15 мм.
При необходимости доливаем дистиллированную воду и проверяем плотность. Если же уровень электролита слишком высок, откачиваем его при помощи шприца.

Уход за АКБ

Уровень проверили, и если нужно, долили воды. Теперь стоит осмотреть аккумулятор на предмет течи. Если он не перегревался и закипал, то сам по себе электролит испариться не мог. То есть испаряется вода, но нужно учитывать, что пары электролита огнеопасны, поэтому не стоит подсвечивать в банку аккумулятора зажигалками и спичками. Ничего хорошего вам там не покажут. В случае, если на корпус АКБ капнула или пролилась кислота или электролит, его нужно смыть жесткой щеткой и протереть сухой ветошью.

Нельзя допускать даже малейшие трещины в корпусе батареи. При их появлении корпус нужно ремонтировать, а временно можно загерметизировать обычным пластилином. Уровень электролита и его плотность нужно проверять не реже раза в месяц, а в жаркое время и того чаще. Тогда у вашего аккумулятора будут все шансы с честью через пять лет уйти на пенсию. Осторожнее с кислотами, и удачных всем дорог!

Аккумулятор 101: Ваш путеводитель по свинцово-кислотным аккумуляторам

От утренних поездок до работы на поле для гольфа солнечным субботним днем аккумуляторы доставят ваших клиентов туда, куда им нужно.

Наиболее популярными типами аккумуляторов для питания транспортных средств являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Хотя они восходят к 19 веку, свинцово-кислотные двигатели по-прежнему являются технологией, на которую больше всего полагаются водители, чтобы поддерживать их движение. Но свинцово-кислотные аккумуляторы не универсальны. На самом деле, аккумулятор, который вы должны выбрать, сильно зависит от вашего автомобиля и типа необходимой ему мощности.

Продолжайте читать, чтобы узнать о мощности свинцово-кислотных аккумуляторов.

Что такое свинцово-кислотная батарея?

В своей простейшей форме батарея представляет собой устройство, которое накапливает химическую энергию и преобразует ее в электрическую энергию.

Аккумуляторы состоят из трех основных компонентов:

Анод (отрицательная сторона), через который из аккумулятора выходит энергия.
Катод (положительная сторона), по которому энергия поступает в батарею.
Электролит, жидкость или гель, реагирующий с анодом и катодом.

В свинцово-кислотной батарее анод соединен со свинцовыми пластинами на одной стороне коробки, а катод соединен с пластинами из диоксида свинца на противоположной стороне. Середина состоит из чередующихся пластин свинца и диоксида свинца, окруженных серной кислотой (электролитом).

Когда начинается реакция, ток течет от катода из оксида свинца к свинцовому аноду. Свинец отдает электроны, которые принимает диоксид свинца, превращая обе пластины в твердый сульфат свинца. Подача энергии и внешнее сопротивление разряжают батарею.

Мощность в сравнении с энергией

По словам инженера Билла Хэммака, батареи спроектированы так, чтобы иметь либо высокую плотность энергии, либо высокую плотность мощности. «Разница в том, что батареи с высокой плотностью энергии могут хранить большое количество энергии и надежно высвобождать ее в течение длительных периодов времени, тогда как батареи с высокой плотностью мощности быстро выделяют большое количество энергии».

Свинцово-кислотные аккумуляторы, которые имеют перекос в сторону конца спектра с высокой плотностью мощности, используются для обеспечения быстрого всплеска мощности, например, когда вы поворачиваете ключ в зажигании вашего автомобиля.

Аккумуляторы с высокой плотностью энергии разработаны с учетом долговечности. Эти батареи питают такие вещи, как тележки для гольфа или спортивные автомобили, которые нуждаются в длительном источнике энергии. Они также эффективны в приложениях с возобновляемыми источниками энергии, где энергия, полученная от солнечных панелей, должна храниться в течение длительного периода времени.

Высокая мощность: пусковые, осветительные, запальные батареи

Пусковые, осветительные, запальные (SLI) батареи относятся к категории повышенной мощности. Это аккумуляторы, которые вы найдете в своем автомобиле или мотоцикле. Они предназначены для обеспечения мощного выброса энергии для запуска воспламенения. Аккумуляторы SLI не предназначены для поддержания работы вашего автомобиля; это работа двигателя. Во время движения автомобиля генератор подзаряжает аккумулятор. Аккумуляторы SLI не должны быть глубоко разряжены. На самом деле, если вы несколько раз доведете аккумулятор SLI до нуля, вы, скорее всего, получите разряженный аккумулятор.

Основные области применения аккумуляторов SLI включают:

Легковые и грузовые автомобили
Мотоциклы

Внутри: аккумуляторы SLI имеют тонкие пластины из свинца и диоксида свинца, плотно упакованные между листами серной кислоты. Больше пластин означает большую площадь поверхности, что соответствует большей стартовой мощности.

Высокая энергия: аккумуляторы глубокого разряда

Задача аккумуляторов глубокого разряда заключается в том, чтобы поддерживать работу автомобиля с постоянной величиной тока в течение длительного периода времени. В отличие от аккумуляторов SLI, аккумуляторы глубокого цикла рассчитаны на разрядку до 75% их встроенной емкости.

Основные области применения аккумуляторов глубокого цикла включают:

тележки для гольфа
Автомобили для отдыха
Троллинговые моторы для рыбацких лодок
Поломоечные машины
Вилочные погрузчики и подъемные платформы
Решения для хранения возобновляемой энергии

Внутри: В батареях глубокого разряда используются более толстые электроды, расположенные дальше друг от друга. В некоторых случаях под пластинами имеется больше места для сбора остатков серной кислоты, которые падают с пластин при глубоком разряде. Другие имеют анкерное соединение, то есть они прикреплены к нижней части корпуса, чтобы пластины не раскачивались в условиях высокой вибрации.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

Как SLI, так и аккумуляторы глубокого цикла можно разделить на подкатегории в зависимости от их конструкции.

Залитые (или мокрые) батареи содержат жидкость, представляющую собой смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Залитые батареи выделяют газ при разрядке, и их необходимо размещать вертикально, чтобы предотвратить утечку. Залитые батареи также необходимо время от времени поливать водой, чтобы они оставались в хорошем рабочем состоянии.

В герметичных свинцово-кислотных батареях (SLA) электролит или аккумуляторная кислота либо абсорбируется в пластинчатом сепараторе, либо превращается в гель. Поскольку их не нужно поливать и они защищены от проливания, они считаются малообслуживаемыми или не требующими обслуживания. SLA обычно имеют более длительный срок хранения, чем залитые батареи, и заряжаются быстрее. Однако они могут быть дороже.

SLA далее разбиты на категории:

Аккумуляторы с абсорбирующим стекловолокном (AGM) содержат сепараторы из стекломата, которые поглощают аккумуляторную кислоту. Коврики хранят электролит и передают его на пластины аккумуляторной батареи во время движения автомобиля.
содержат диоксид кремния, вещество, используемое для придания жесткости раствору электролита. Гель удерживает электролит и переносится на пластины аккумулятора, подобно AGM. Гелевые аккумуляторы можно устанавливать в любом положении.

Обслуживание вашей свинцово-кислотной батареи

Свинцово-кислотные батареи могут служить от трех до 10 лет в зависимости от производителя, использования и технического обслуживания. Чтобы максимально продлить срок службы аккумулятора:

Не позволяйте аккумулятору разряжаться ниже 20 %.
Не перезаряжайте аккумулятор.
Держите аккумулятор в чистоте, включая клеммные соединения и кабели, во избежание коррозии.
Избегайте перегрева батареи.

Утилизация отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов

По данным Агентства по охране окружающей среды, 99% перезаряжаемых свинцово-кислотных аккумуляторов перерабатываются, что делает их наиболее перерабатываемым потребительским товаром в США. Переработка отработанных батарей не только полезна для окружающей среды, но и проще, чем вы думаете. Во многих штатах действуют законы, требующие, чтобы розничные продавцы аккумуляторов принимали бывшие в употреблении свинцово-кислотные аккумуляторы (такие, которые используются в автомобилях).

Компания Continental Battery Systems стремится не допускать попадания батарей на свалку. На самом деле, мы перерабатываем больше батарей, чем продаем. Посетите один из наших пунктов переработки использованных аккумуляторов.

Рынок твердотельных автомобильных аккумуляторов по транспортным средствам (легковые и коммерческие автомобили), плотность энергии аккумулятора (> 450 Втч / кг, > 450 Втч / кг), тяга (BEV, PHEV), компонент (катод, анод и электролит) ) и Регион

Рынок твердотельных автомобильных аккумуляторов по транспортным средствам (легковые и коммерческие автомобили), плотность энергии аккумуляторов (> 450 Втч / кг, > 450 Втч / кг), двигатель (BEV, PHEV), компонент (катод , анод и электролит) и Регион — глобальный прогноз до 2030 г.

Прогнозируется, что объем мирового рынка твердотельных автомобильных аккумуляторов вырастет с 27 070 единиц в 2025 году до 661 724 единиц к 2030 году при среднегодовом темпе роста 89..5%. Такие факторы, как растущий спрос на электромобили во всем мире, более высокая емкость аккумулятора и запас хода электромобиля с использованием твердотельных автомобильных аккумуляторов, а также другие особенности SSB, такие как более длительный срок службы аккумулятора, более высокая плотность энергии и лучшие функции безопасности по сравнению с используемыми в настоящее время ионно-литиевыми аккумуляторами. Растущая озабоченность по поводу поездок на большие расстояния с использованием электромобилей также будет способствовать росту рынка.

Серьезной проблемой для пользователей электромобилей является меньший запас хода автомобиля на одной зарядке. Эта проблема стала основным фактором, сдерживающим рост рынка электромобилей. Ожидается, что по сравнению с электромобилями, использующими обычные литий-ионные батареи, автомобили с твердотельными батареями будут иметь значительно больший запас хода из-за высокой плотности батареи. Твердотельные батареи теоретически могут хранить в два раза больше энергии, чем литий-ионные батареи. Таким образом, различные ведущие производители электромобилей инвестируют в эту технологию. По мнению различных отраслевых экспертов, электромобиль, оснащенный твердотельной батареей, может иметь запас хода на электротяге более 600 миль.

«Сегмент легковых автомобилей, как ожидается, станет крупнейшим рынком в сегменте транспортных средств в прогнозе».

Легковые автомобили и небольшая часть коммерческих автомобилей считаются типами транспортных средств на рынке автомобильных твердотельных аккумуляторов в связи с растущим спросом на электромобили премиум-класса. Спрос на другие электромобили и коммерческие транспортные средства, использующие твердотельные батареи, в ближайшие годы возрастет, когда твердотельные батареи будут коммерциализированы для использования в автомобилях. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион станет рынком для легковых автомобилей, за ним последуют Европа и Северная Америка. Это связано с активной государственной поддержкой внедрения пассажирских электромобилей в регионе. Северная Америка станет самым быстрорастущим регионом с быстрорастущим спросом на электромобили премиум-класса, которые в ближайшие годы будут использовать твердотельные батареи. Ожидается, что рынок в Европе будет расти в ближайшие годы. Это связано со строгими нормами выбросов и различными субсидиями, грантами и стимулами для внедрения электромобилей в таких странах, как Германия, Франция, Нидерланды, Норвегия, Швеция и Великобритания. Спрос на твердотельные аккумуляторы для электромобилей будет расти вместе с увеличением спроса на электромобили и массовым производством автомобильных твердотельных аккумуляторов.

«Ожидается, что Азия станет крупнейшим рынком в течение прогнозируемого периода».

На рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов в Азиатско-Тихоокеанском регионе лидируют такие страны, как Китай, Япония и Южная Корея. Правительства этих стран поддержали рост спроса на электромобили за счет субсидий, благоприятной политики в отношении электромобилей и отказа от использования бензина. Это приведет к быстрому росту спроса на твердотельные автомобильные аккумуляторы в регионе после их появления на рынке. Электромобили премиум-класса с твердотельными батареями будут запущены в Китае и Японии, а затем в Южной Корее и Индии. Рост будет медленнее в первые годы, но ускорится после 2026 года. Индия станет самым быстрорастущим рынком в регионе из-за текущей и предстоящей политики в отношении электромобилей. Япония также станет одним из самых быстрорастущих рынков в регионе благодаря таким ведущим OEM-производителям, как Toyota, Nissan и Mitsubishi, а также производителям аккумуляторов, работающим над разработкой твердотельных аккумуляторов.

«Северная Америка будет самым быстрорастущим регионом в течение прогнозируемого периода»

Ожидается, что регион Северной Америки достигнет самого высокого роста на рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов. Ожидается, что на рынке лидируют продажи электромобилей премиум-класса в США и Канаде. Ведущие OEM-производители, такие как GM и Ford, работают с производителями аккумуляторов над разработкой твердотельных аккумуляторов для своих электромобилей и планируют запустить их в ближайшие годы. Ожидается, что спрос на BEV в этих двух странах будет выше, а спрос на PHEV — ниже.

Подробные интервью были проведены с генеральными директорами, директорами по маркетингу, другими директорами по инновациям и технологиям, а также руководителями различных ключевых организаций, работающих на этом рынке.
По типу компании: уровень I — 59 %, уровень II — 7 % и OEM-производители — 34 % 26%, Европа — 39% и Азиатско-Тихоокеанский регион — 35%

На мировом рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов доминируют такие глобальные игроки, как Toyota Motor Corporation (Япония), Solid Power (США), QuantumScape (США), Samsung SDI (Южная Корея), LG Chem (Южная Корея). Эти компании будут разрабатывать новые продукты, внедрять стратегии расширения и осуществлять сотрудничество, партнерство, слияния и поглощения, чтобы завоевать популярность на быстрорастущем рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов.

Охват исследования:

Исследование рынка охватывает рынок твердотельных автомобильных аккумуляторов по типу транспортного средства (легковой и коммерческий транспорт), плотности энергии аккумулятора (> 450 Втч/кг, <450 Втч/кг), силовой установке (BEV, PHEV), компонент и регион (Азиатско-Тихоокеанский регион, Европа, Северная Америка, Ближний Восток и Африка). Он также охватывает конкурентную среду и профили компаний основных игроков в экосистеме твердотельных автомобильных аккумуляторов.

Исследование также включает в себя углубленный конкурентный анализ ключевых игроков на рынке, а также профили их компаний, основные наблюдения, связанные с продуктами и бизнес-предложениями, последними разработками и ключевыми рыночными стратегиями.

Ключевые преимущества покупки отчета:
Отчет поможет лидерам рынка / новым участникам на этом рынке с информацией о ближайших приблизительных показателях доходов для всего рынка твердотельных автомобильных аккумуляторов и его подсегментов.
Этот отчет поможет заинтересованным сторонам понять конкурентную среду и получить больше информации, чтобы лучше позиционировать свой бизнес и планировать подходящие стратегии выхода на рынок.
Отчет также помогает заинтересованным сторонам понять пульс рынка и предоставляет им информацию об основных движущих силах рынка, ограничениях, проблемах и возможностях.