🧪🔋 Плотность электролита АКБ

Будущее однозначно за необслуживаемыми АКБ — нет доступа к электролиту, нет проблем. Условно. Тем не менее, в наши дни ещё достаточно много аккумуляторов, что называется, с пробками. Причин тому несколько, начиная от возможностей производителя, заканчивая тем, что не все технологии позволяют делать необслуживаемые АКБ. Соответственно, остаётся актуальным вопрос плотности электролита. Она должна быть на нужной отметке, причём, одинаковая во всех ячейках батареи. Как это контролировать и корректировать — вы узнаете из этой статьи.

Что такое плотность электролита?

Плотность электролита — это отношение его массы к занимаемому объёму. Измеряется в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Аккумуляторный электролит представляет собой жидкость, состоящую из воды (H₂O) и серной кислоты (H₂SO₄). Плотность воды — 1 г/см³, а концентрированной серной кислоты — 1,83 г/см³. При смешивании получается некая средняя плотность между этими двумя значениями.

Нормальная плотность электролита АКБ — это такая концентрация кислоты в воде, при которой обеспечивается функциональность аккумуляторной батареи. Если показатель выше нормы, в ускоренном темпе происходит износ и сульфатация свинцовых пластин. При низкой плотности увеличивается риск замерзания электролита в холодное время года. Для регионов с умеренным климатом норма находится в пределах 1,27…1,28 г/см³. В северных районах с жёсткими морозами — 1,28…1,30 г/см³. Ближе к экватору нормальная плотность электролита может быть около 1,23 г/см³.

Пояснение. Чем ниже плотность электролита, тем при меньшем морозе он замерзает. Это обусловлено тем, что при добавлении кислоты в воду температура замерзания снижается. Чистая вода превращается в лёд при 0°C. Электролит плотностью 1,28 г/см³ остаётся жидким до отметки -74°C. Тогда как при плотности 1,12 г/см³ замерзание начинается при морозе всего -10°C.

Разная плотность в ячейках — это практически всегда результат неправильной эксплуатации аккумуляторной батареи. Может указывать на:

• неполноценный заряд;
• систематическое "кипение" электролита;
• выборочную сульфатацию пластин;
• недостаточный уровень электролита;
• внутреннее короткое замыкание;
• износ АКБ.

В исправной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее плотность электролита зависит от степени заряженности. Её измерение позволяет достаточно точно оценить уровень заряда АКБ и её техническое состояние. Изменение плотности обусловлено принципом работы свинцово-кислотного аккумулятора.

Когда батарея разряжается, кислота взаимодействует со свинцом, образуя на электродах сульфат (PbSO₄). Плотность электролита стремится к плотности чистой воды — 1,00 г/см³. При заряде АКБ сульфат свинца разрушается и кислота возвращается в электролит, повышая его плотность. В целом, этот процесс можно назвать десульфатацией.

Измерение плотности электролита АКБ

Плотность электролита измеряется ареометром. Он состоит из колбы и поплавка с грузом, на котором есть шкала с показателями. Чем выше плотность, тем лучше всплывает поплавок, показывая более высокую плотность. И наоборот. В необслуживаемых АКБ то же самое делает индикатор, о котором есть отдельная статья на сайте Авто без СТО.

Чтобы получить реальные значения плотности электролита, измерения нужно выполнять корректно. В этой простой процедуре часто допускаются ошибки. Получая некорректные значения, пользователь делает ошибочные выводы и, что ещё хуже, предпринимает опасные для ресурса АКБ действия.

Чтобы не вводить себя в заблуждение, перед измерениями внимательно ознакомьтесь со следующими правилами:

1. Аккумуляторную батарею желательно отключить от бортовой сети и зарядного устройства, а также извлечь её из подкапотного пространства (чтобы не заляпать окрестности кислотой).
2. Температура электролита должна быть +25°C. При других значениях необходимо воспользоваться специальными таблицами. Если температура находится в пределах +15…+30°C, то заострять на этом внимание не стоит. Показания будут искажены на незаметную величину.
3. Уровень электролита должен быть в норме.
4. Плотность нельзя измерять после коррекции уровня электролита дистиллированной водой.
5. В кальциевых аккумуляторах после классической зарядки электролит нуждается в перемешивании. Как это работает, рассказано и показано в статье мастер-классе о подзарядке Ca/Ca АКБ.

Также из личного опыта я рекомендую делать замер для каждой банки, минимум, три раза подряд. Во-первых, это позволит лишний раз убедиться, что вы не ошиблись при считывании показаний на шкале. Во-вторых, таким образом вы дополнительно перемешаете электролит и получите более реальные данные. При считывании показаний обязательно держите ареометр на уровне глаз. Если аккумулятору более 5 лет, возвращайте электролит в банки предельно аккуратно, избегая интенсивного перемешивания.

Внимание! Содержащаяся в электролите АКБ серная кислота — опасна для вашего здоровья. При манипуляциях с ареометром будьте предельно внимательны и осторожны. Исключите попадание электролита на кожу, в глаза, органы дыхания. Если такое случилось, быстро промойте поражённое место большим количеством проточной воды. При необходимости вызывайте скорую медицинскую помощь.

Плотность электролита всегда измеряется во всех ячейках по очереди. Это необходимо для сравнения показателей. Для функциональности и ресурса АКБ очень важно, чтобы во всех банках была одинаковая плотность. Допускается разброс ±0,01 г/см³.

Совет! Не ленитесь записывать результаты измерений. Это позволит избежать путаницы и сделать правильные выводы о плотности электролита.

Способы корректировки плотности электролита АКБ

Необходимость корректировать плотность электролита возникает только при неправильной эксплуатации автомобильного аккумулятора. Если с первого дня за АКБ следили и своевременно ухаживали, эта процедура может не понадобиться до её естественной "смерти" и замены.

Существует всего три адекватных метода корректировки плотности электролита:

1. Выравнивающий заряд.
2. "Кипячение" АКБ.
3. Корректирующий электролит.

Перед тем, как приступать к принудительному повышению плотности электролита, убедитесь, что вы правильно заряжаете свой аккумулятор. Особое внимание обратите на кальциевые батареи. По ссылке подробная статья об особенностях их эксплуатации.

Внимание! Я категорически против любых манипуляций с электролитом, если аккумулятор необслуживаемый. Не надо пытаться их разбирать, ковырять, сверлить, искать спрятанные хитрым производителем пробки. Ничем хорошим это обычно не заканчивается. Всё, что можно делать с такими АКБ, вы найдёте в этой статье.

Перечисленные три метода выравнивания стоит применять именно в такой последовательности, в которой они описаны далее. Спешить с максимально радикальными действиями не следует. Есть большая вероятность сделать ещё хуже, чем было. Вплоть до "убийства" вполне работоспособного аккумулятора.

Выравнивающий заряд

Данный метод основан на принципе работы АКБ. Когда она заряжается, плотность электролита повышается. Это свойство вполне успешно можно использовать, если в каких-то ячейках показатели отстают на 0,01…0,1 г/см³. Суть метода заключается в длительной зарядке аккумулятора малыми токами. Обычно это 0,5…1 А. Напряжение, при этом, ни в коем случае не должно превышать отметку 14,4 В. В противном случае в ячейках может начаться электролиз, в процессе которого накопления энергии не происходит, но зато теряется вода из электролита.

Если есть свободное время, то целесообразно применить выравнивающий заряд после принудительного разряда АКБ. Заряд с нуля до 100% малым током потребует несколько суток. Однако эта методика весьма эффективна. А для аккумуляторов в запущенном состоянии она просто необходима.

Внимание! Современные аккумуляторы быстро теряют ёмкость при длительном пребывании в глубоко разряженном состоянии. Применяя выравнивающий заряд для корректировки плотности электролита, приступайте к зарядке сразу после разряда. Также напряжение на клеммах не должно опускаться ниже 10,5 В. Если вы оставите разряженную АКБ на неделю или более, начнётся сульфатация. Исправить её будет тем сложнее, чем дольше батарея простит в глубоком разряде. Через пару недель сульфат свинца становится настолько прочным, что никакая десульфатация уже не помогает.

"Кипячение" АКБ

Кипением условно называется процесс электролиза воды, из которой в большей мере состоит электролит. Название дано из-за визуальной схожести с кипением воды при нагревании до температуры +100°C. В аккумуляторе происходит электролиз, который похож на кипение воды только визуально. Природа этого явления совсем иная. При электролизе вода разлагается на водород и кислород, которые в газообразном состоянии покидают аккумуляторную батарею.

В старых аккумуляторах для начала электролиза достаточно было поднять напряжение заряда выше 14,5…14,8 В. Сейчас эту проблему частично решили при помощи легирования свинцовых пластин кальцием. Чтобы заставить современный аккумулятор закипеть, на его клеммы нужно подать напряжение 15…16 В.

Эту особенность можно успешно использовать для выравнивания плотности электролита путём его физического перемешивания. Долго и часто кипятить АКБ не стоит. Каждый длительный электролиз не только испаряет воду, но также сокращает ресурс аккумулятора. Длительный — это сколько по времени? Если электролит "кипит" более 20 минут подряд, то это уже считается достаточно долго.

Не стоит кипятить аккумулятор дольше 40 минут. Максимум 1 час. Также не стоит применять эту процедуру чаще, чем пару раз в год. Если это не помогает выровнять плотность электролита, значит нужно прибегнуть к более радикальным методам.

Корректирующий электролит

Если ни один из описанных выше методов не помогает выровнять плотность электролита, это плохой сигнал. Он указывает на серьёзные проблемы в АКБ. Поскольку терять уже особо нечего, остаётся только применение корректирующего электролита. Сразу скажу, что не стоит сильно надеяться на этот метод. Положительный результат получается крайне редко.

Совет! Не тратьте время на реанимацию аккумулятора с внутренним коротким замыканием. Внимательно прочитайте материал по этой теме на этом сайте (ссылка есть выше), смиритесь и просто купите новую батарею.

Алгоритм выравнивания плотности при помощи корректирующего электролита:

1. Полностью зарядите АКБ.
2. Корректно измерьте плотность во всех банках.
3. Пометьте ячейки, в которых плотность нуждается в корректировке.
4. С помощью ареометра отберите из нужных ячеек немного электролита.
5. Вместо него залейте в банки такое же количество корректирующего электролита.
6. Проведите выравнивающий заряд или "кипячение", как описано выше.
7. Повторите измерения.

Операцию можно считать успешной, если плотность электролита в ячейках одинаковая или с разбросом до ±0,01 г/см³.

Как не стоит корректировать плотность электролита?

В завершение приведу несколько неадекватных методов корректировки плотности электролита АКБ. Предлагают их блогеры, которые плохо разбираются в аккумуляторах и делают контент ради просмотров. Не делайте так. Потратите своё время и с большой долей вероятности потеряете вполне пригодный к эксплуатации аккумулятор.

Неадекватные методы:

1. Замена всего объёма электролита.
2. Смешивание электролита в соседних ячейках шприцом или ареометром.
3. Агрессивное перемешивание электролита при помощи шприца или ареометра.
4. Переполюсовка АКБ.
5. Промывка внутренностей аккумулятора различными чудо-жидкостями.

Чтобы избежать проблем с плотностью электролита, регулярно следите за состоянием АКБ. Своевременно подзаряжайте его, не допускайте глубоких разрядов, замерзания, механических повреждений. Периодически измеряйте плотность электролита (ареометр vs рефрактометр), если это позволяет конструкция АКБ. Это позволит вовремя выявить "не комфортные" для вашего аккумулятора условия эксплуатации.

Рекомендация! Настоятельно советую ознакомиться со всеми материалами, на которые есть ссылки в этой статье. Это гарантированно поможет расширить ваши знания по этой теме и увеличить ресурс ваших аккумуляторов до нормальных 5-7 лет. Поверьте моему опыту — даже самые дешёвые АКБ способны служить гораздо дольше, чем 2-3 года.