Аккумуляторную кислоту нужно разбавить водой

Самостоятельное приготовление электролита для АКБ

Аккумуляторные батареи заправляются жидкостью на базе щелочи или кислоты, рассчитанной на весь срок работы изделия. При деградации реагента (помутнении или замерзании) можно попытаться заменить раствор, что позволит продлить срок эксплуатации изделия. При этом необходимо знать, как приготовить электролит для аккумулятора в домашних условиях.

Состав электролита для АКБ

Состав электролита зависит от типа аккумулятора:

1. В свинцовых батареях для автомобилей и мотоциклов используется раствор дистиллированной воды и серной кислоты (формула H2SO4).
2. В фонарях и стационарных установках – щелочные источники постоянного тока, заправленные 20% водным раствором едкого натрия или калия (NaOH или KOH). Для повышения рабочих характеристик в смесь вводятся присадки (например, на основе моногидрата лития).

Требования к плотности и компонентам

Для нормального протекания химических реакций в аккумуляторе необходимо применять электролитический состав без посторонних примесей, способных снизить емкость АКБ. Для повышения эффективности работы источника тока необходимо использовать химически чистые компоненты. Согласно регламенту при приготовлении электролита для свинцовых аккумуляторов используется кислота, содержащая не более 8% воды. Раствор замешивают на основе дистиллированной воды, не содержащей солей, применение жидкости из водопровода категорически запрещено.

Щелочь поставляется в высушенном виде, в процессе хранения и транспортировки материал не должен сыреть и вступать во взаимодействие с другими реагентами. Гранулы загружаются в дистиллированную воду и размешиваются, затем в раствор вводятся дополнительные компоненты.

Качество электролита для многоразовых химических источников тока напрямую зависит от соблюдения пропорций компонентов в рабочей жидкости.

Безопасность при домашнем приготовлении

Перед тем как самостоятельно сделать электролит в домашних условиях, необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности:

1. Для предохранения кожи, глаз и органов дыхания используются средства защиты, устойчивые к воздействию агрессивных веществ. Необходимо надеть защитный фартук и резиновые перчатки, на глаза – очки.
2. Для нейтрализации разлитой кислоты используется нашатырный спирт или водный раствор кальцинированной соды.
3. Смешивание компонентов производится в стеклянной или пластиковой емкости, устойчивой к воздействию агрессивных веществ. При изготовлении щелочного электролита используется емкость из стали или пластика, применение резервуаров из других материалов не допускается.
4. Помещение должно проветриваться, поскольку пары кислоты или щелочи негативно влияют на дыхательные пути человека.
5. При изготовлении электролита для свинцовых батарей кислота вливается в воду малыми порциями при постоянном перемешивании раствора.

Необходимое оборудование

Перед началом приготовления сернокислотного раствора необходимо подготовить:

• емкость объемом 2-3 л (тип материала зависит от состава электролита);
• мерную емкость для определения необходимой дозы реагентов;
• дистиллированную воду;
• концентрированную серную кислоту;
• стеклянную палочку для перемешивания;
• ареометр для замера плотности полученной смеси.

Инструкция по приготовлению

После подготовки материалов и защитной экипировки можно приступить к смешиванию компонентов. Процедура приготовления сернокислотного или щелочного электролита не отличается сложностью. Полученные реагенты не рекомендуется хранить в домашних условиях: жидкость заливается в банки аккумулятора, который необходимо зарядить. Хранение батареи в разряженном состоянии не допускается, поскольку происходит разрушение электродов и деградация активной массы.

Кислотный состав

Работы выполняются в проветриваемом помещении при температуре воздуха не более 25°С. Перед смешиванием компонентов следует выяснить объем жидкости, необходимый для заправки аккумулятора. Автомобильные батареи емкостью 50-60 А*ч имеют корпусы, вмещающие до 3,7 л электролита. Рекомендуется изготовить немного больше рабочей жидкости (на 200-300 мл). Также необходимо определиться с плотностью электролита, зависящей от климатической зоны. Чем ниже температура окружающей среды, тем выше должна быть стартовая плотность электролита.

Например, для регионов Крайнего Севера с минимальной температурой зимой до -50°С рекомендуется заливать жидкость плотностью 1,27 г/см³ (после зарядки параметр возрастает до 1,29 г/см³). В средней полосе применяется раствор плотностью 1,28 г/см³. Для получения электролита необходимо взять 1 л дистиллированной воды и 360 мл серной кислоты.

Для получения раствора, рассчитанного на эксплуатацию в южных регионах, требуется 330 мл кислоты (расчетная плотность – 1,24 г/см³).

Краткий алгоритм приготовления раствора:

1. Налить в емкость дистиллированную воду.
2. Влить тонкой струйкой необходимый объем серной кислоты, одновременно размешивая раствор стеклянной палочкой. Ускоренное смешивание компонентов запрещается.
3. Произвести предварительный замер плотности, а затем выдержать жидкость на протяжении 10-12 часов для полноценного перемешивания компонентов.
4. Повторно измерить плотность ареометром. Если параметр отличается от требуемого значения в меньшую сторону, то в смесь вводится дополнительная кислота. При повышенной плотности электролит необходимо разбавить дистиллированной водой.
5. Залить раствор в банки аккумулятора, который предварительно очищается от отработавшей жидкости. После проведения зарядки необходим контрольный замер плотности, при этом значение корректируется введением дополнительной серной кислоты или доливкой дистиллированной воды. Следует помнить, что замер плотности будет корректным только при полностью заряженной батарее.

На щелочной основе

При приготовлении щелочного раствора необходимо учитывать агрегатное состояние щелочи, которая поставляется в виде гранул или в жидком состоянии (в смеси с водой). Твердый материал засыпается в воду (дистиллированную) и растворяется размешиванием смеси стеклянной палочкой. Соотношение компонентов раствора указывается на заводской этикетке, наклеенной на боковой части источника питания.

Плотность раствора зависит от климатической зоны, чем ниже температура окружающей среды, тем большую плотность должен иметь электролит. Например, при температуре до -19°С используется электролит плотностью до 1,21 г/см³, для улучшения характеристик практикуется введение 20 г на литр едкого лития.

Аналогичный по составу раствор используется в аккумуляторах, работающих в условиях повышенных температур. При использовании батареи при температуре от -40°С плотность необходимо довести до 1,28 г/см³.

Распространенные пропорции сухой щелочи и воды:

• для формирования раствора плотностью от 1,17 до 1,19 г/см³ необходимо ввести 1/5 сухого компонента в 4/5 воды;
• при внесении 1/3 щелочи в 2/3 воды плотность смеси повышается до 1,19-1,21 г/см³;
• для получения раствора с минимальной температурой застывания необходимо смешать сухую щелочь и воду в равных пропорциях (плотность до 1,27 г/см³).

Полученный реагент необходимо выдержать в помещении на протяжении 6 часов, емкость закрывается герметичной крышкой. При контакте с воздухом происходит деградация электролита, ухудшающая электрохимические свойства раствора. Часть щелочи выпадает в осадок, для заливки в банки батареи используется осветленная фракция (находится в верхней части резервуара) без примесей. Попадание твердых частиц в полость банок вызывает замыкание отрицательных и положительных электродов, приводящее к ускоренному саморазряду источника постоянного тока.

Другие виды электролитов

Приготовление других типов электролитов в бытовых условиях не практикуется. Если в батарее используется загущенная смесь кислоты и воды (технология AGM или гелевые аккумуляторы), то самостоятельно приготовить раствор с нужными параметрами не получится. Для восстановления подобных устройств необходимо заправить в банки воду, которая постепенно пропитает губчатые прокладки. Затем производится несколько циклов зарядки малыми токами, что позволяет восстановить емкость.

Источник

Электролит для аккумуляторов — состав и пропорции

Специфика работы аккумуляторных батарей основана на взаимодействии электролита – смеси серной кислоты и дистиллированной воды с поверхностью металла способного к ионизации. Но только ли серная кислота применима для изготовления электролита или существуют другие виды и возможности? В данной статье будет подробно разобран вопрос о типах аккумуляторных батарей и электролитов для акб.

Что из себя представляет электролит и зачем его использовать

С химической точки зрения электролит представляет собой смесь из кислоты или растворенных солей металлов с дистиллированной водой.

Данный раствор обладает следующими свойствами:

• Плотность должна варьироваться в диапазоне от 1,1 до 1,3 гр/см³. Параметр можно измерить самостоятельно при приготовлении раствора с помощью денсиметра или ареометра.
• Однородность. Жидкость должна быть прозрачной, без замутнений и инородных вкраплений.

Важно! При эксплуатации электролит нуждается в периодическом пополнении дистиллированной водой. Если использовать простую воду, то устройство может прийти в негодность во время эксплуатации.

Раствор солей металлов или кислоты с дистиллированной водой необходим в аккумуляторной батарее для накопления энергии. Жидкость является токопроводящей, и именно от ее качества зависят эксплуатационные характеристики АКБ.

Состав

Электролит для аккумуляторов подразделяется по качественному составу с одним постоянным компонентом – дистиллированной водой. Второй компонент варьируется для щелочных и кислотных аккумуляторов – это щелочной остаток, полученный из растворения металлов или концентрированная серная кислота.

Важно! Также существуют гелиевые аккумуляторы, но они имеют малое распространение из-за дороговизны и трудностей с подзарядкой.

Пропорции дистиллята к щелочи или кислоте зависят от мощности и энергоемкости батареи. Необходимо придерживаться плотности до 1,3 г/см 3 . В противном случае аккумулятор будет быстро разряжаться и перестанет выполнять свои функции.

Отличия электролитов для разных типов аккумуляторов

Разные типы АКБ подразделяются не по конструктивным особенностям, а по составу «рабочей» жидкости. В настоящее время максимальное распространение имеют следующие технические разновидности.

Щелочные АКБ

Такое название они получили по составу электролита. За основу применяют едкий калий с химической формулой – КОН и щелочной натрий – NaOH.

Основными преимуществами данных моделей являются:

• Высокая энергоемкость.
• Способность долго переносить полную разрядку.
• Устойчивость к вибрации.

• «Память» аккумулятора. Со временем значения максимального заряда снижается.
• Более опасны для экологии, если в составе используются соли кадмия.

Кислотные АКБ

Второе их название свинцово-кислотные, так как подзарядка и накопление происходит при взаимодействии раствора серной кислоты – H2Sо4 со свинцовыми электродами. Кислота серная для аккумуляторов сама по себе приобретает свойства электропроводности, если в составе появляются примеси металлов.

Такие батареи максимально востребованы из-за следующих преимуществ:

• Доступная цена, низкая себестоимость.
• Длительный срок эксплуатации.
• Простота в обслуживании при самостоятельной подзарядке.

Также есть ряд существенных недостатков:

• АКБ может храниться только в заряженном виде.
• Чувствительны к перезарядам, полной разрядке.
• Электролит кислотный для аккумуляторов выделяет испарения, опасен для экологии.
• Неправильная подзарядка может привести к воспламенению.
• Перемерзают и перестают работать в зимний период.

Недостатки свидетельствуют о том, что кислотные акб морально устаревают. Все больше пользователей отдают предпочтение щелочным моделям в следующем исполнении.

Кадмиевоникелевые АКБ

Их основная особенность в том, что электрод имеет пористую структуру, которая покрыта тонким слоем никеля. Это позволило производить рекомбинацию газов, возникающих при зарядке, без их специального отвода.

Данные модели имеют следующие преимущества:

• Быстрый заряд даже если аккумулятор длительное время был разряжен.
• Более 1000 циклов зарядки/разрядки.
• Эксплуатируются при низких температурах.
• Длительный срок хранения.
• Низкая стоимость.

• Низкий сегмент энергетической емкости.
• Необходимо периодически выполнять подзаряд даже для рабочей батареи.
• Токсичность.
• После длительного хранения требуется подзарядка даже при соблюдении условий хранения.

Железоникелевые АКБ

В качестве основного материала используются положительно и отрицательно заряженные пластины из железоникелевого сплава. Пластины состоят из ряда трубок, которые соединены между собой. При работе аккумуляторной батареи происходит окисление пластин в водном растворе серной кислоты с накоплением заряда. Этот процесс называют гальваническим наполнением энергоемкости.

Необходимое оборудование

Для приготовления электролита необходимо использовать специальное оборудование, которое представляет собой гальваническую ванну.

1. Бортового насоса.
2. Крышки.
3. Крана для агрессивных сред.
4. Уровнемера.

Все конструктивные элементы должны обладать прочностью и герметичностью, которая достигается за счет применения полимерных материалов, инертных к агрессивным средам.

Как самостоятельно приготовить электролит для аккумулятора

Кроме специального заводского оборудования, жидкость для аккумуляторов можно приготовить самостоятельно в домашних условиях.

Оборудование

Для того чтобы приготовить электролит в условиях дома или гаража, необходимо подготовить следующие приспособления и материалы:

• Сосуд из пластмассы, керамики, свинца или эбонита.
• Пестик для смешивания из аналогичного материала.
• Дистиллированная вода.
• Жидкая щелочь или кислота.
• Инструменты для измерения уровня и плотности жидкости.

Кроме того, необходимо позаботиться о средствах СИЗ:

• Резиновых перчатках с нарукавниками.
• Очках.
• Респираторе.

Важно! Кислоты и концентрированные щелочи являются крайне опасными для кожных покровов, вызывают сильные ожоги.

Кислотный состав

Сама по себе серная кислота в качестве концентрированного вещества имеет плотность в 1,84 г/см 3 . Имеет в своем составе водород, который и выделяется при зарядке кислотных аккумуляторов и солевой остаток соединения серы и кислорода. В совокупности получается жидкое активное вещество, которое способно окислять и ионизировать металлы с накоплением электрического заряда.

Важно! Кислота тонкой струйкой вливается в воду, если сделать наоборот, то вода моментально закипит на поверхности кислоты с образованием пара. Это однозначно ситуации, когда на раскаленную сковородку выливается стакан холодной воды.

На щелочной основе

Щелочной электролит для аккумуляторов состав:

• Активная щелочь на основе водорода и щелочноземельных металлов, типа натрия (Na).
• Стабилизатор с водородно-кислородным остатком.

В итоге получается вещество, активно воздействующее на металлы вроде кадмия или никеля, ионизируя на поверхности металлических стержней электрический заряд, который накапливается в емкости аккумулятора.

Способ развести электролит для щелочного источника питания

Если электролит готовится под конкретную аккумуляторную батарею, то необходимо ознакомиться с сопутствующей инструкцией по эксплуатации, где будут указаны параметры плотности.

Если для приготовления раствора на щелочной основе используется твердая щелочь, то необходимо придерживаться следующих значений:

Необходимая плотность раствора	Количество твёрдой щелочи равняется количеству электролита, разделенному на
1,17–1,19 г/см³	5
1,19–1,21 г/см³	3
1,25–1,27 г/см³	2

• В тару вливается дистиллированная вода.
• Добавляется щелочь.
• Раствор смешивается до однородной полупрозрачной массы и выстаивается в закрытой таре не менее 5 часов.
• По истечении времени электролит считается готовым.

Важно! Если в таре выпал осадок, то он не должен попасть в аккумулятор. Наличие осадка снизит срок эксплуатации и рабочие характеристики батареи.

Возможные сложности в работе

Сложности могут быть вызваны специфическим поведением щелочей и кислот при смешивании их с водой. Если используется дистиллят с примесью обычной воды, то электролит может вспениться и помутнеть. Использовать такую жидкость категорически не рекомендуется.

Процесс смешивания кислот с водой сопровождается выделением тепла и парением, что также может вызвать сложности при самостоятельном изготовлении.

Безопасность при домашнем приготовлении

Как уже было сказано, кислоты и щелочи являются агрессивными химическими соединениями, которые опасны при попадании на открытую кожу. Какой электролит заливать в аккумулятор – щелочной или кислотный, зависит от конкретной модели, но правила безопасности остаются однотипными:

• Следует подготовить рабочее место. Закрыть его полимерной пленкой, которая инертна к кислотам.
• Использовать СИЗ.
• Производить все работы в проветриваемом помещении.
• В случае работы с кислотой необходимо держать под рукой флакон с жидким мылом – его легкая щелочная основа позволит нейтрализовать действие кислоты на коже.

Важно! Также можно использовать густой раствор пищевой соды.

В статье были представлены приемы приготовления различных по составу электролитов. Используя полученные сведения, можно не только обезопасить себя при производстве работ, но и получить качественный и энергоемкий раствор для работы аккумуляторной батареи.

Источник