Как узнать плотность аккумулятора
Плотность аккумулятора
Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором H2SO4.
В статье о плотности электролита АКБ вы узнаете:
Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).
По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.
Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.
Проверяется денсиметром (ареометр) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.
Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?
Какая плотность должна быть в аккумуляторе
Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.
Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.
Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой
Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.
Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.
Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.
Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.
Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!
По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.
Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.
Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.
Показания вольтметра нагрузочной вилки, B
Степень разряженности батареи, %
Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.
Плотность электролита в аккумуляторе летом
Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).
В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.
Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.
Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.
Как проверить плотность аккумулятора
Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.
Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ
Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.
Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условия.
Проверка плотности электролита в аккумуляторе
Итак, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.
Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.
Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.
Как проверить плотность аккумуляторной батареи в домашних условиях
В процессе эксплуатации автомобиля у владельца часто возникает вопрос: как определить емкость аккумуляторной батареи и мощность блока питания, как проверить плотность аккумулятора. Первое и основное обследование прибора осуществляется при комплектации автомобиля и в период продажи транспортного средства. При возникновении сбоев работы двигателя и других энергозависимых приборов авто проверить заряд батареи можно дома или в сервисном центре
Этапы исследования электролита
Существует несколько причин снижения заряда прибора. Проверке подлежат только обслуживаемые АКБ, наиболее частым поводом проведения мероприятия является:
- Поездки по городу;
- Пользование системой обогрева в холодное время года;
- Сбои в работе генератора напряжения.
Возникновение любого из перечисленных признаков является показателем, чтобы мерить электролит для агрегата. Перед тем как проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, необходимо визуально оценить состояние прибора, проверить уровень электролита, измерить плотность и уровень напряжения батареи. Получить достоверные результаты поможет проверка АКБ с помощью клеммы нагрузочного тока.
Ареометр для проверки плотности
Проверка плотности аккумулятора ареометром осуществляется в несколько этапов. Прибор имеет простую конструкцию, позволяющую определить плотность жидкости по принципу закона Архимеда. По внешнему виду прибор напоминает герметично запаянную ампулу с нанесенной шкалой деления. Для калибровки ареометра используются дробь и ртуть. Прибор продается в наборе с резиновой «грушей» и стеклянной мерной колбой, позволяющей мерить раствор без риска для приспособлений
При работе с электролитом необходимо соблюдать меры индивидуальной защиты, использовать резиновые перчатки и прорезиненый фартук. Инструкция, как проверить плотность АКБ предусматривает следующий порядок:
- АКБ очищают от пыли и загрязнений;
- Размещают агрегат на ровной поверхности;
- Снимают с банок крышки;
- «Грушей» набирают электролит и сливают в колбу;
- Опускают ареометр в жидкость.
Важным условием проведения процедуры является обязательная полная зарядка аккумулятора перед проверкой плотности электролита. Владельцу автомобиля следует учесть, что процесс зарядки АКБ сопровождается выделением из банок химически активных вещество: водорода и кислорода, соединение которых может привести к взрыву. Избежать неприятной ситуации поможет принудительная вентиляция помещения. Время зарядки может длиться до 6 часов.
Оценка количества проводника
После завершения зарядки аккумулятор необходимо выдержать в покое не менее 6 часов. Условие является обязательным, так как после воздействия током плотность электролита остается повышенной, после «отдыха» раствор серной кислоты выдает более достоверные показатели.
Перед тем, как проверить электролит в аккумуляторе, необходимо взять пробу из банки аккумулятора в количестве, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости.
В норме плотность электролита составляет от 1,24 кг/дм 3 до 1,29 кг/дм 3 . Если полученный результат измерений ниже нормы, то поправить ситуацию может доливка свежего раствора. Методику выяснения, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, с последующими действиями необходимо повторить с каждой банкой АКБ с периодичностью 1 раз через каждые 3 месяца. По визуальной оценке жидкость должна быть прозрачной, обладать высокой степенью чистоты.
Неочищенная серная кислота может вызвать ускоренную самостоятельную зарядку аккумулятора. Обеспечить нормальный уровень электролита также поможет дистиллированная вода, повышенные показатели раствора снижает сроки службы аккумулятора.
На шкале ареометра полоски зеленого цвета показывают уровень допустимой плотности раствора. При цифровых значениях, отмеченных между верхним и нижним пределом жидкости, показатель считается нормальным, добавлять электролит не требуется.
Считывая показатели ареометра, необходимо помнить, что мерить концентрацию кислоты необходимо с поправкой на климатическую зону, так как существуют индивидуальные значения плотности.
Если плотность электролита падает до критического уровня, то никакие мероприятия, кроме как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях с добавлением аккумуляторной кислоты, не помогут исправить ситуацию. Проверять электролит в аккумуляторе можно ранее описанным способом после добавления каждой порции кислоты. В случае, когда не удается получить нужный результат, то жидкость лучше всего просто заменить полностью.
Методика замены осуществляется после откачки раствора. Крышки банок и вентиляционные клапаны АКБ плотно закрываются, батарея укладывается на бок. В каждой банке делаются отверстия сверлом 3,5 мм, сливается остаток жидкости. Пустые банки тщательно промывают водой, проверяют на наличие осадка, отверстия запаиваются кислостойкой пластической массой, заливается свежий раствор с чуть большей плотностью, рекомендуемой для отдельно взятой климатической зоны.
Перед запуском прибора в работу рекомендуется еще раз померить концентрацию электролита.
Важная информация для автолюбителя
Так же без острой необходимости не следует заменять электролит полностью. Если кислоту необходимо разбавить водой, то следует помнить, что плотность жидкостей отличается. По этой причине кислоту вливают в воду тонкой струей с постоянным размешиванием.
Обращение с источником питания должно быть максимально осторожным, нельзя АКБ переворачивать вверх дном из-за возможного возникновения в процессе эксплуатации короткого замыкания. Перед завинчиванием крышек на банках необходимо воспользоваться рекомендацией специалистов, как проверить плотность аккумулятора ареометром перед эксплуатацией агрегата.
Инструкция по проверке плотности и уровня электролита в аккумуляторах
Проверить плотность аккумулятора можно с помощью ареометра или мультиметра, проанализировав рабочее значение напряжения. Перед диагностикой пользователь должен удостовериться в отсутствии дефектов корпуса батареи, которые могли бы привести к утечке жидкости.
Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности
Видео: как снять аккумулятор с автомобиля
Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе
Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром
Измерение плотности электролита самодельным прибором
Как измерить уровень электролита в аккумуляторе
Можно ли проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе
Видео: как поднять плотность электролита в банках АКБ
Комментарии и Отзывы
Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности
Перед тем как в домашних условиях определять плотность с помощью специального прибора, нужно иметь в виду, что:
- Аккумулятор (АКБ) авто проверяется с использованием очков для защиты глаз и резиновых перчаток. Раствор электролита — агрессивная кислота, которая вызывает ожоги при попадании на тело.
- Уровень плотности аккумуляторной батареи машины должен измеряться после визуальной проверки устройства.
- Производится очистка клемм аккумулятора от окислений и загрязнений. Необходимо воспользоваться специальной железной щеткой или мелкозернистой наждачной бумагой.
- Прежде чем померить значение плотности жидкости в автомобильной батарее, надо убедиться в наличии электролита в банках. Если объем вещества снижен, потребуется добавить в устройство дистиллированную воду.
- При необходимости осуществляется демонтаж аккумулятора. От устройства отключаются клеммы и производится демонтаж фиксирующей пластины.
- Перед отключением аккумулятора в автомобиле деактивируется система зажигания, предварительно отключается работа электрооборудования и приборов.
- Батарею протирают влажной и чистой тряпкой, чтобы не допустить попадания пыли в банки с электролитом.
Видео: как снять аккумулятор с автомобиля
Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно рассказал о нюансах демонтажа аккумуляторной батареи с автомобиля и отключения этого устройства.
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.
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:
- На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
- 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.
- Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
- Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.
Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.
Фотогалерея: диагностика уровня и плотности электролита в банках
Таблица: поправка к показаниям ареометра
Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром
Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:
- Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
- Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
- 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 «+».
- 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:
- Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
- В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
- В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
- 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.
Как измерить уровень электролита в аккумуляторе
Замер уровня рабочей жидкости осуществляется так:
- Первый способ — по максимальной и минимальной отметке — уровень электролита должен быть между ними.
- Для второго варианта проверки пользователю необходимо открыть отверстия, в которых установлены банки и осмотреть все по отдельности. При этом следует учитывать, что объем электролита одинаковый в каждом отверстии (10-15 мм над пластинами).
- Чтобы замерить этим способом нужно подготовить стеклянную трубочку, внутренний диаметр которой не превышает 5 мм. Затем открутить крышку на аккумуляторе и опустить трубку внутрь, пока она не упрется в предохранительный щиток. После этого закрыть наружное отверстие пальцем и достать трубочку. Уровень электролита в ней и является замеряемым параметром.
Можно ли проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе
Проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе — по специальным индикаторам, которыми оснащены батареи. Такие метки изменяют свой цвет в зависимости от плотности и степени заряда электролита. Чтобы осуществить такую проверку, необходимо найти на корпусе индикатор, очистить от пыли и грязи и оценить его цвет.
Затем следует сравнить показания индикатора со шкалой соответствия, при этом, как правило:
- зеленый цвет указывает на то, что с аккумулятором все в порядке, уровень электролита и заряд в норме;
- белый — сообщает о слабом заряде и необходимости подключить зарядное устройство;
- если же индикатор красного цвета, то это значит, что кислотность электролита повысилась, а уровень воды понизился.
Шкала индикаторов на аккумуляторе
Проверить уровень и плотности рабочего раствора на аккумуляторах без индикатора можно, следуя такому алгоритму:
- С краю, на крышке с помощью дрели и отверстия небольшого диаметра просверливается шесть небольших отверстий. Через них пользователь сможет получить доступ к каждой банке, поэтому расстояние между ними должно быть соответствующее. Перед сверлением автовладелец должен протереть аккумулятор.
- Визуально производится проверка уровня жидкости и ее добавление при необходимости. Для восполнения объема применяется дистиллированная вода. Используя ареометр, выполняется диагностика плотности рабочего раствора.
- После проведения проверок пользователю потребуется восстановить герметичность. Для этого можно использовать силиконовый герметик или холодную сварку. Для того, чтобы при выполнении задачи материал не попал внутрь батареи, следует выпрямить часть пластика, продавленного при изготовлении отверстия. Это можно сделать с помощью самодельного металлического крюка.
Если корпус аккумуляторной батареи поврежден, на устройство больше не будет распространяться гарантия. Если в ходе выполнения пользователь допустит ошибку, то ресурс эксплуатации будет снижен. К примеру, грязь, попавшая в банки, снизит срок службы и разрушит пластины, установленные внутри.
Видео: как поднять плотность электролита в банках АКБ
Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видеоролике подробно рассказал о том, как проверить и увеличить плотность электролита в аккумуляторе.
Как измерить плотность электролита и зарядить АКБ автомобиля
Как вы помните из прошлых постов, после установки выносного регулятора напряжения проблема со стабильностью напряжения зарядки аккумулятора так и осталась нерешенной. Замена изношенного ремня генератора ничего не дала, поэтому проверим батарею на исправность, измерив плотность электролита в банках.
Для этого нам понадобится ареометр (денсиметр).
Но, для начала немного теории:
И змерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности – это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором – ареометром (денсиметром).
В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты – чем больше концентрация раствора, тем больше плотность. Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора – при разрядке часть серной кислоты “уходит” в пластины, плотность снижается.
Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28 ± 0.01 г/см3 для Средней зоны. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны (рис.3).
Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3 (рис.4).
Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).
Существует три основных вида аккумуляторных батарей:
Малосурьмянистые (Sb/Sb) – это обычная “классическая” свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) – пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14.8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд и больший срок службы. Однако, они имеют один недостаток – неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция (сульфатация), блокирующим электрохимические реакции, вследствие чего падает емкость. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна – более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более “легкий” электролит. Из-за этого ареометр может показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи подходят тем, кто ездит регулярно на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) – являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.
Далее разговор продолжится только о кальциевых батареях (Ca/Ca).
Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром , чтобы определить степень ее заряженности. Измерения необходимо проводить через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией – напряжение составляет 12 В, что указывает на то, что батарея почти полностью разряжена.
Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках. Для этого опустим пипетку ареометра в заливное отверстие пока она не упрется в предохранительную сетку и всасываем резиновой грушей достаточное количество электролита, чтобы поплавок свободно плавал в вертикальном положении и не касался стенок колбы. Показания отсчитываются по нижнему мениску, что примерно на
0.1 г/см3 ниже линии соприкосновения жидкости с ареометром. Измеренная плотность составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра (рис.6), приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 – что говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.
Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.
Еще немного теории:
Для кальциевых батарей губительны старые “дедовские” методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и “кипячением”, а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе заряда АКБ сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется установочный заряд током в 10% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток. Однако, допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при зарядке не изменяются в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.
После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что также указывает на недозаряд батареи.
Оставляем крышечки банок приоткрытыми для выхода образующихся газов при зарядке. Подключаем разъемы зарядного устройства к клеммам аккумулятора и включаем его в сеть. Устанавливаем переключатель зарядного тока согласно правилу в 10% от номинальной емкости. Так как в нашем случае батарея имеет емкость 60 А·ч, то устанавливаем переключатель в положение 6 А и оставляем заряжаться минимум на 10 часов.
Проверим напряжение зарядного тока на клеммах – оно составляет 14.9 В, что немного больше нормы в 14.4, но не критично. Так как зарядное устройство работает в автоматическом режиме, то оно само выставляет напряжение и сила тока уменьшается в зависимости от уровня зарядки батареи. Главное, чтобы аккумулятор не “закипел”.
Спустя 10 часов стрелка амперметра зарядного устройства опустилась до 0.5 А. Батарея взяла основную емкость.
Снимаем разъемы и выжидаем от получаса до 2-х часов для уравновешивания плотности и напряжения на клеммах. И снова замеряем: напряжение показывает 13.2 В и плотность 1.24 г/см3.
Как мы видим, плотность немного подросла, но все равно не достигает нормы в 1.27-1.29 г/см3. Возможно произошла сульфатация пластин, поэтому доведем время зарядки до 24 часов и измерим все параметры снова.
Итак, прошло 24 часа, стрелка амперметра опустилась еще ниже до 0.25 А и больше не опускается. Зарядное напряжение выросло до 15.1 В, плотность в ячейках батареи также возросла и составляет 1.24-1.26 г/см3, что немного ниже расчетной. Но, так как в таких батареях плотность неравномерна и внутри блоков пластин должна быть выше, то примем как нормальную.
Тем более, батарея довольно старая и уже имела несколько полных разрядов, вследствие чего кислота могла “уйти” в пластины. Напряжение на клеммах составляет те же 13.2 В, что и после 10-часового цикла, а значит батарея полностью заряжена.
Плотность аккумулятора — нормальные значения и способы проверки
Плотность электролита в аккумуляторе – важнейший показатель его работоспособности. Поэтому каждый владелец автомобиля должен иметь понятие о способах ее измерения. Прежде всего, потребуется разобраться с тем, как можно поднять плотность раствора, залитого в автомобильный аккумулятор. Для этого нужно научиться измерять удельное содержание серной кислоты в банках АКБ в течение всего срока его эксплуатации.
Нормы плотности электролита в аккумуляторе
Чтобы понять, какая плотность должна быть в аккумуляторе – необходимо ознакомиться с нормативами, определяющими допустимое содержание кислоты в рабочем растворе. При этом исходят из того, что указанный показатель измеряется в граммах на сантиметр кубический. Практика показала, что любой аккумулятор работает нормально до тех пор, пока плотность электролита в его банках держится на уровне номинальных значений от 1,23 до 1,30.
Важно! Большой разброс этого показателя свидетельствует о том, что он может меняться во времени, оставаясь в рамках допустимых границ.
Так, для летнего и зимнего сезонов, например, нормируемые показатели плотности электролита существенно разнятся. Чтобы узнать, соответствует ли измеренное значение норме – нужно сделать следующее:
— сопоставить нормируемый показатель плотности электролита в аккумуляторе в зимнее время, например, с температурой на улице;
— учесть рекомендации производителей АКБ, указывающие на зависимость его работоспособности от климатических условий;
— при определении точного значения показателя руководствоваться специальной таблицей, прилагаемой к батарее в виде наклейки на корпусе (иногда она приводится в паспорте или в инструкции пользователя).
Из таблиц видно, что максимум плотности в 1,30 соответствует температуре ниже минус 30-ти градусов, а значение 1,28 привязано к диапазону от -10 до -30. С ее подъемом указанный параметр понижается до 1,26, а при плюсовых значениях должен составлять 1,23 (это минимальный показатель).
Обратите внимание: Все перечисленные данные справедливы только для хорошо заряженных аккумуляторов.
Их корректировка при перепадах температур за короткий промежуток времени (в течение дня, например), как правило, не производится. Редким исключением из этого правила являются суровые климатические условия Сибири и Заполярья, а также морозные зимы в средней полосе России.
Способы повышения плотности электролита в обслуживаемом аккумуляторе
Автолюбителям известно, что аккумуляторные батареи делятся на обслуживаемые и необслуживаемые образцы, причем в АКБ второго класса контролировать и изменять плотность электролита невозможно. Поэтому вопросы ее повышения касаются только обслуживаемых образцов, в которых предусмотрен свободный доступ к каждой банке.
В ситуации, когда на АКБ обнаружены явные повреждения (трещины или сколы, например) восстанавливать его работоспособность даже не следует пытаться. В данном случае разумнее приобрести новый аккумулятор, что позволит не расходовать впустую личное время.
Если дефектов на корпусе не обнаружено, а плотность снизилась совсем ненамного – возможны следующие пути ее повышения:
— воспользоваться специальным электронным устройством (ЗУ), которым можно заряжать АКБ;
— если подзарядка не помогла и машина продолжает заводиться с трудом – придется воспользоваться методом добавки электролита (с последующей полноценной зарядкой);
— в ситуации, когда оба способа не привели к требуемому результату (плотность все равно остается низкой) потребуется кардинальный подход, состоящий в полной замене электролита.
По завершении обновления раствора можно будет перейти к восстановлению АКБ зарядным током. Рассмотрим каждый из вариантов более подробно.
Подзарядка
Данный подход к восстановлению АКБ предполагает его зарядку слабым током до состояния, соответствующего действующим нормам (напряжение на клеммах должно быть порядка 13-14 Вольт).
Важно! Подзарядка должна продолжаться минимум 12 часов.
По необходимости придется повторить эту процедуру, заряжая АКБ под напряжением 14,6 Вольта, но уже с большим током (до 2-х Ампер). После того как он отстоится – проводят контрольный замер рабочего параметра. Периодическая подзарядка позволит увеличить плотность раствора до нормируемых показателей.
Добавление электролита
Для проведения этой процедуры потребуются:
- Измеритель плотности – ареометр.
- Резиновая груша для отбора и добавления раствора.
- Специальная мерная емкость.
- Резервуар для старого раствора.
Кроме того, необходимо подготовить запас корректирующего электролита и дистиллированной воды. Они позволят довести раствор до нужной кондиции.
Порядок операций по повышению плотности выглядит так:
- Сначала из банки, в которой плотность ниже стандартного значения посредством груши отсасывается раствор (чем больше – тем лучше).
- Затем измеряется объем отобранной жидкости, для чего она заливается в мерную емкость.
- После этого в опорожненную банку доливается свежий электролит по объему равный половине изъятого. Сама батарея потряхивается из стороны в сторону, чтобы перемешать полученную смесь.
- Далее следует измерить плотность состава и при необходимости добавить электролит в объеме четверти от откаченного ранее раствора.
- Эта процедура повторяется до того момента, пока плотность не станет нормальной, после чего нехватка жидкости восполняется порцией дистиллированной воды.
Аналогичные действия производятся со всеми остальными банками.
После этого они оставляются на пару часов для отстоя, что гарантирует выравнивание раствора в резервуарах до однородного состояния. И только после этого его плотность замеряется повторно.
Обратите внимание: В ситуации, когда плотности в различных банках хоть немного отличаются – их потребуется скорректировать в сторону выравнивания.
Для этого необходимо продолжить зарядку током, номинал которого в два или даже в три раза меньше оптимального.
Обновление электролита
Увеличить плотность электролита, когда ее показатель достиг критического уровня в 1,18 единиц, со старым раствором уже не удастся. В этой ситуации придется полностью обновить его. Для восстановления работоспособности АКБ потребуется сделать следующее:
— откачать жидкость из всех банок с помощью резиновой груши (насколько это удастся);
— вернуть все пробки на место и установить АКБ так, чтобы обеспечить доступ к днищу, не переворачивая его;
— просверлить в дне каждой банки небольшое отверстие, предварительно подставив подходящую емкость для сбора отработки;
— вновь открутить пробки и ополоснуть внутренности дистиллированной водой;
— запаять отверстие устойчивым к кислоте составом;
— заполнить банки новым раствором и зарядить аккумулятор (как это было описано выше).
Дополнительная информация: После заливки уровень электролита должен перекрывать пластины АКБ примерно на 10-15мм (от этого будет зависеть качество его зарядки).
Устройство необслуживаемого АКБ
В изделиях этого типа отсутствуют отверстия для доливания жидкостей и растворов, поскольку их корпус полностью герметичен. Современный необслуживаемый аккумулятор состоит из следующих частей:
- Рабочие пластины.
- Сепараторные прослойки.
- Контактные выводы.
- Герметичный корпус.
- Крышка.
Размещенные в нем гальванические элементы представляют собой химические источники тока. Они помещаются в монолитном корпусе и разделяются перегородками (фото справа).
Важно! Они относятся к обратимым источникам энергии, которые могут заряжаться и разряжаться большое количество раз.
Особенности конструкции таких аккумуляторов позволяют эксплуатировать их достаточно долго.
Порядок измерения плотности
Важно! Это показатель должен проверяться лишь тогда, когда со времени зарядки АКБ прошло не менее 6-ти часов.
Порядок действий при его проверке следующий:
- Сначала необходимо вывернуть все заглушки отдельных банок.
- После этого берется измерительный прибор и опускается строго вертикально в отдельную ячейку аккумулятора.
- Когда ареометр немного успокоится и перестанет смещаться по вертикали – следует считать показание на его шкале.
Результаты самостоятельно проведенных измерений могут считаться удовлетворительными, если показания прибора окажутся не ниже чем 1,24. Их разница для различных банок АКБ не должна превышать 0,03 единицы. Если плотность в банках соответствует норме – следует вернуть заглушки на место и приступить к эксплуатации аккумулятора.
Причины искажений показаний плотности раствора в АКБ
Перед тем как проверять плотность электролита в аккумуляторной батарее важно разобраться с причинами, приведшими к ее резкому снижению. Основными причинами изменений плотности, не связанными с рабочим разрядом аккумулятора, являются:
- Испарение раствора.
- Просачивание электролита через уплотнения в пробках из-за того, что автомобиль передвигался по бездорожью.
- Усиленная разрядка АКБ, приводящая к оседанию кислоты на пластинах (эффект сульфатации).
Рассмотрим каждую из этих причин более подробно.
Испарение и закипание электролита
Интенсивное испарение электролита возможно из-за длительной эксплуатации аккумулятора, располагающегося в непосредственной близости от нагретого двигателя. Вследствие этого в очень жаркую погоду он может «закипеть», что сопровождается обильным выделением газов. Поэтому следует быть очень внимательным к состоянию АКБ при повышенных температурах воздуха.
По этой же причине в летний период рекомендуется систематически проверять плотность нагретого электролита (не реже раза в неделю). При обнаружении испарения раствора в банки достаточно долить некоторое количество дистиллированной воды. Доливка должна сопровождаться обязательным перемешиванием получившегося раствора.
Вытекание жидкого раствора
Верхнюю часть корпуса аккумулятора необходимо постоянно содержать в чистоте. При ее сильном загрязнении смесью из брызг электролита и масла потребуется механическая очистка. Для этого можно воспользоваться щеткой с жесткой щетиной.
Сульфатация пластин
- Аккумулятор длительное время хранился в разряженном состоянии.
- Его эксплуатация при низких или высоких температурах.
- Частые короткие поездки в зимнее время (плохая подзарядка АКБ).
- Неполная зарядка батарей при их текущем обслуживании.
Важно! Самые благоприятные условия для сульфатации – когда аккумулятора оказался разряженным до минимального уровня (1,18).
Снижение его рабочих показателей объясняется тем, что осевшие на поверхностях твердые кристаллы ухудшают проводимость и снижают разрядный ток. Начавшийся процесс образования налета может быть остановлен применением специальных зарядочных методик.
Подготовка АКБ на зиму
Зимой при запуске двигателя нагрузка на аккумуляторный узел увеличивается, что вынуждает заняться его подготовкой к эксплуатации в критических условиях. Подготовительные мероприятия обычно проводятся в два этапа. На первой стадии батарея основательно промывается дистиллированной водой, а затем заполняется новым электролитом и заряжается до нормального состояния. При этом важно проверить плотность электролита в аккумуляторе до и после его зарядки. На втором этапе организуется надежное утепление АКБ в пределах моторного отсека.
Промывка и зарядка
Порядок промывки АКБ в период подготовки к зиме ничем существенным не отличается от уже описанных ранее процедур. То же самое можно сказать о повышении плотности электролита путем пропускания через него постоянного тока. В этом случае указанный показатель должен соответствовать зимней норме, то есть иметь значение, близкое к 1,25-1,24. Этим данный процесс отличается от летнего обслуживания.
Утепление
При подготовке аккумулятора к зиме особое значение приобретает его надежное утепление в границах приборного отсека. Необходимость в этой процедуре объясняется тем, что в сильные морозы электролит в банках восстанавливается медленнее, чем летом. При этом его температура не соответствует норме и поэтому требуется какое-то время на нагрев раствора.
Важно! При коротких зимних поездках аккумулятор, как правило, не успевает нормально подзаряжаться, что проявляется в том, что машина с большим трудом заводится.
- Изделия, нагревающие пассивным способом («Термокейсы» и «Шубы»).
- Активные электрические обогреватели для АКБ, обеспечивающие быструю заводку автомобиля зимой.
Во втором случае нагревательные элементы размещаются в специальном термическом кейсе под размер аккумулятора, который дополнительно оборудуется светодиодным индикатором и терморегулятором.
- Всегда помнить о необходимости его своевременной зарядки.
- Следить за тем, чтобы он не закипал.
- Периодически проверять залитый электролит.
- Использовать АКБ только по назначению.
Для того чтобы нормализовать показатель плотности электролита в аккумуляторных батареях – следует внимательно изучить все приводимые в этом обзоре рекомендации и материалы. Их освоение обеспечит сохранность АКБ на текущий период эксплуатации и уменьшит расходы на содержание автомобиля.
Источники:
https://m.etlib.ru/blog/502-plotnost-akkumulyatora?spush=dG9saWsuc2liQGdtYWlsLmNvbQ==
https://proakkym.ru/avto/proverit-plotnost-akkumuljatornoj-batarei
https://kodobd.top/kak-proverit-plotnost-akkumulyatora/
https://zen.yandex.ru/media/id/5c83d3e2c2c30700b43c4124/5cd52b82849658051f766b52
https://3batareiki.ru/akkumulyatory/avtomobilnye-akkumulyatory/plotnost-akkumulyatora-normalnye-znacheniya-i-sposoby-proverki