Щільність акумулятора

Щільність електроліту в акумуляторі дуже важливий параметр у всіх кислотних АКБ, і будь-який авто-аматор повинен знати: яка щільність має бути, як її перевірити, а найголовніше, як коректно підняти щільність акумулятора (питома вага кислоти) у кожній із банок зі свинцевими пластинами заповнених розчином H2SO4.

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

За густиною електроліту можна визначити стан батареї. Так що якщо батарея не тримає заряд, То слід перевірити стан її рідини у кожному його банку.

Щільність електроліту впливає на ємність акумулятора та термін його служби.  

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

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

Яка щільність має бути в акумуляторі

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

Багато автовласників задаються питанням: «Якою має бути щільність електроліту в акумуляторі взимку, а який влітку, чи немає різниці, і цілий рік показники потрібно тримати на одному рівні?» Тому, розберемося з питанням докладніше, а допоможе це зробити, таблиця щільності електроліту в акумуляторі з розподілом на кліматичні зони.

Нюанс, який слід знати чим менша щільність електроліту у повністю зарядженому акумуляторі, тим він довше прослужить.

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

Висока щільність електроліту призводить до зниження терміну служби акумулятора. Низька щільність електроліту в акумуляторі призводить до зниження напруги, утрудненого пуску ДВЗ.

Таблиця щільності електроліту в акумуляторі

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

Щільність електроліту в акумуляторі взимку

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

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

Якщо в зимовий час щільність в акумуляторної батареї знижена, то не варто відразу бігти за коригуючим розчином щоб її підняти, краще подбає про інший - якісний заряд АКБ за допомогою зарядного пристрою.

Півгодинні поїздки від дому до роботи і назад не дозволяють електроліту прогрітися, а отже, добре зарядиться, адже акумулятор приймає заряд тільки після прогріву. Так що розрядженість день у день збільшується, і в результаті падає і щільність.

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

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

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

За таблицею залежності температури замерзання електроліту від його щільності можна дізнатися мінусовий поріг стовпчика термометра, при якому утворюється лід у вашому акумуляторі.

г/см³	1,10	1,11	1,12	1,13	1,14	1,15	1,16	1,17	1,18	1,19	1,20	1,21	1,22	1,23	1,24	1,25	1,28
° С	-8	-9	-10	-12	-14	-16	-18	-20	-22	-25	-28	-34	-40	-45	-50	-54	-74

Як бачите, при зарядженості на 100% акумулятор замерзне при -70 °С. При 40% заряді замерзає вже за -25 °С. 10% не тільки не дадуть можливості запустити ДВЗ у морозний день, а й геть-чисто замерзне в 10 градусний мороз.

Коли щільність електроліту не відома, то ступінь розрядження батареї перевіряють вилкою навантаження. Різниця напруги в елементах однієї батареї має перевищувати 0,2В.

Показання вольтметра вилки навантаження, B	Ступінь розрядженості батареї, %
1,8-1,7	0
1,7-1,6	25
1,6-1,5	50
1,5-1,4	75
1,4-1,3	100

Якщо АКБ розрядилася більш ніж 50% взимку і більш як 25% влітку, її треба зарядити.

Щільність електроліту в акумуляторі

Влітку акумулятор страждає від зневодненнятому враховуючи те, що підвищена щільність погано впливає на свинцеві пластини, краще якщо вона буде на 0,02 г/см³ нижче за необхідне значення (Особливо стосується південних регіонів).

У літню пору температура під капотом, де найчастіше знаходиться акумулятор, значно підвищена. Такі умови сприяють випаровуванню води з кислоти та активності протікання електрохімічних процесів в АКБ, забезпечуючи високу струмовіддачу навіть за мінімально допустимого значення щільності електроліту (1,22 г/см3 для теплої вологої кліматичної зони). Так що, коли рівень електроліту поступово падає, То підвищується його щільністьщо прискорює процеси корозійного руйнування електродів. Саме тому так важливо контролювати рівень рідини в акумуляторній батареї і при зниженні додати дистильованої води, а якщо цього не виробляти, то загрожує перезаряд і сульфатація.

Стабільно підвищена щільність електроліту призводить до зниження терміну служби АКБ.

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

Через деякий час щільність електроліту в акумуляторі, через постійне розведення його дистилятом, знижується, і опускається нижче за необхідне значення. Тоді експлуатація батареї стає неможливою, тому з'являється потреба підвищити щільність електроліту в акумуляторі. Але для того, щоб дізнатися наскільки підвищувати, потрібно знати як перевіряти цю саму щільність.

Як перевірити щільність акумулятора

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

Розрядження батареї визначається за щільністю електроліту – чим менша щільність, тим більше розряджена батарея.

Індикатор щільності на АКБ, що не обслуговується.

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

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

Перевірка щільності електроліту з метою з'ясування потреби її коригування проводиться тільки у повністю зарядженої батареї.

Перевірка щільності електроліту в акумуляторі

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

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

Таблиця визначення зарядженості акумулятора за густиною електроліту.

Температура	Зарядка
	на 100%	на 70%	Розряджений
вище +25	1,21 - 1,23	1,17 - 1,19	1,05 - 1,07
нижче +25	1,27 - 1,29	1,23 - 1,25	1,11 - 1,13

Щільність електроліту має бути однаковою у всіх елементах.

Залежність щільності від напруги відповідно до зарядженості

Сильно знижена щільність у якомусь із осередків говорить про присутність у ній дефектів (зокрема, короткого замикання між пластинами). А от якщо вона низька у всіх осередках, то це свідчить про глибокий розряд, сульфатацію або просто старіння. Перевірка щільності в поєднанні із виміром напруги під навантаженням і без дозволить встановити точну причину поломки.

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

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

відсоток зарядженості	Щільність електроліту г/см³ (**)	Напруга акумулятора В (***)
100%	1,28	12,7
80%	1,245	12,5
60%	1,21	12,3
40%	1,175	12,1
20%	1,14	11,9
0%	1,10	11,7

**Різниця по осередках, не повинна бути вищою 0,02–0,03 г/см³. ***Значення напруги актуальне для акумуляторів, які перебували у стані спокою не менше 8 годин.

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

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

Як підняти щільність в акумуляторі

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

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

Як коректно перевіряти та підвищувати щільність в акумуляторі.

Для підвищення та коригування щільності електроліту в акумуляторі вам знадобляться:

1) ареометр;

2) мірна склянка;

3) ємність для розведення нового електроліту;

4) клізма-груша;

5) коригуючий електроліт чи кислота;

6) дистильована вода.

Суть процедури полягає в наступному:

1. З банки акумулятора відбирається невеликий обсяг електроліту.
2. Замість такої кількості додаємо коректуючий електроліт, якщо потрібно підняти щільність, або дистильованої води (з щільністю 1,00 г/см3), якщо навпаки потрібно її зниження;
3. далі АКБ потрібно поставити на підзарядку, для того щоб протягом півгодини заряджати номінальним струмом - це дозволить рідини змішатися;
4. Відключивши батарею від пристрою, потрібно буде почекати також не менше години/двох, щоб щільність у всіх банках вирівнялася, знизилася температура і вийшли всі бульбашки газів, щоб виключити похибку при контрольному вимірі;
5. Повторно перевірити щільність електроліту і за потреби повторити процедуру відбору і доливання необхідної рідини (також підвищити чи знизити), зменшивши крок розведення, та був знову виміряти її.

Різниця щільності електроліту між банками має перевищувати 0,01 г/см³. Якщо такого результату не вдалося досягти, потрібно здійснити додаткову зарядку, що вирівнює (струм у 2-3 рази менше номінального).

Щоб зрозуміти, як піднімати щільність в акумуляторі, чи може навпаки — необхідно зниження у конкретно вимірюваному відсіку акумуляторної батареї, бажано знати, який у ній номінальний обсяг у кубічних сантиметрах. Наприклад, обсяг електроліту в одному банку машинного акумулятора на 55 Ah, 6СТ-55 - 633 см3, а 6СТ-45 - 500 см3. Пропорція складу електроліту приблизно така: сірчана кислота (40%); дистильована вода (60%). Досягти необхідної щільності електроліту в акумуляторі допоможе нижченаведена таблиця:

формула розрахунку щільності електроліту

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

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

Відкачуємо більшу частину рідини з банки АКБ і виливаємо в мірну склянку, щоб дізнатися об'єм, потім долити половину тієї кількості електролітом, похитуємо для перемішування. Якщо ви також далекі від необхідного значення, то долийте також четверту частину від викачаного раніше обсягу електролітом. Так слід доливати, щоразу зменшуючи кількість вдвічі, доки не буде досягнуто мети.

Настійно рекомендуємо дотримуватися всіх запобіжних заходів. Кислотне середовище шкідливе не тільки при попаданні на шкіру, а й у дихальні шляхи. Процедуру з електролітом слід проводити виключно в добре провітрюваних помтакженія з граничною обережністю.

Як підняти щільність в акумуляторі, якщо вона впала нижче 1.18

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

При приготуванні всіх розчинів вливайте кислоту у воду, а чи не навпаки.

Якщо електроліт набув коричневого (бурого) кольору, то морози йому вже не пережити, оскільки це сигнал на поступовий вихід з ладу АКБ. Темний відтінок, що переходить у чорний колір, зазвичай говорить про те, що з пластин обсипалася активна маса, що бере участь в електрохімічній реакції, і потрапила до розчину. Тому площа поверхні пластин зменшилася — відновлення первинної густини електроліту в процесі заряду неможливе. Акумулятор варто просто змінити.

Середній термін служби сучасних АКБ, за умови дотримання правил експлуатації (не допускати глибоких розрядів та перезарядів, у тому числі з вини регулятора напруги), становить 4-5 років. Так що робити маніпуляції, такі як: свердління корпусу, перевертання для зливу всієї рідини та повної її заміни, не мають сенсу - це повна "дичина" - якщо посипалися пластини, то нічого вже не зробиш. Слідкуйте за зарядом, перевіряйте вчасно щільність, коректно обслуговуйте акумуляторну батарею автомобіля та максимальний строк його роботи вам буде забезпечено.