Аккумуляторная кислота формула


Какая кислота в аккумуляторе автомобиля

Практически все владельцы личного транспортного средства прекрасно знают о том, что в аккумуляторах есть кислота. Даже новички, которые только начинают постигать азы вождения, и то осведомлены касательно этого вопроса.

Многие из них слышали о кислотно-свинцовых аккумуляторах, но на деле так и не имеют представления, как именно работает это устройство. А между тем здесь протекают определенные химические реакции.

Какая кислота в аккумуляторе и для чего нужна

Большинство автомобилистов прекрасно знают, какая кислота залита в аккумуляторе. Но находятся и те, кто считают, что внутри аккумулятора ничего кроме дистиллированной воды (или дистиллята) нет. Другие же придерживаются мнения в пользу соляной кислоты, которое также неверно.

В любой автомобильной батарее содержится серная кислота — H2SO4. Если быть точнее, то речь идет о растворе серной кислоты с дистиллированной водой. Такая жидкость имеет общее название – электролит. Так какова роль серной кислоты?

Это основной компонент для работы АКБ. В отсутствие кислоты невозможен процесс заряда и разряда батареи. Это одна из самых активных разновидностей, которая способна вступать во взаимодействие практически с любым металлом, включая их оксиды. К тому же кислота может вступать в реакции обмена, а ее активность зависит от содержания воды.

Когда происходит заряд кислотного аккумулятора, пластины из чистого свинца (отрицательные) начинаются выделять электроны, которые принимаются решетками из оксида свинца (положительные). При разряде батареи происходит в точности до наоборот. Иными словами, когда пластины отдают электроны, они как бы «разрушаются» – происходит заряд, а при разряде они возвращаются обратно, что именуется «восстановлением».

И вот как раз для такого процесса разрушения – восстановления и нужна агрессивная среда в виде разбавленной серной кислоты. И без нее эффективность автомобильных батарей была бы на очень низком уровне.

Состав электролита и как правильно сделать

Серная кислота широко используется в современной промышленности для получения электрической энергии (аккумуляторы, батареи, электрические конденсаторы). Что касается состава электролита в АКБ, то соотношение между серной кислотой и дистиллированной водой следующее:

  • сама кислота – 30%;
  • дистиллированная вода – 70%.

Именно такая субстанция эффективным образом взаимодействует со свинцовыми пластинами. При этом особого внимания заслуживает плотность электролита, на что непосредственным образом оказывает влияние серная кислота. У концентрированной она достигает показателя в 1,83 г/см3. Добавлением дистиллированной воды обеспечивается понижение плотности до нужных пределов – обычно это диапазон 1,23-1,27 г/см3.

Плотность
электролита
(г/см3)
Напряжение
без нагрузки
(В)
Напряжение
с нагрузкой
(В)
Степень
заряженности
(%)
Замерзание
электролита
(С)
1,2712,6610,8100-60
1,2612,610,6694-55
1,2512,5410,587,5-50
1,2412,4810,3481 -46
1,2312,4210,275-42
1,2212,3610,0669-37
1,2112,39,962,5-32
1,212,249,7456-27
1,1912,189,650-24
1,1812,129,4644-18
1,1712,069,337,5-16
1,16129,1431-14
1,1511,94925-13
1,1411,888,8419-11
1,1311,828,6812,56-9
1,1211,768,546-8
1,1111,78,40,0-7

Знать этот параметр необходимо для понимания порога замерзания электролита. При плотности в 1,11 г/см3 субстанция замерзает уже под воздействием относительно небольшого холод: -7 °C. У рекомендованных значений порог этот существенно отличен – от -58 °C до -64 °C. А можно ли самому сделать электролит?

Да, это действительно возможно, только действовать необходимо с предельной осторожностью. И поскольку предстоит иметь дело с серной кислотой высокой концентрации, то такая работа представляет определенную опасность. Необходимо позаботиться о защите рук, тела, органов дыхания.

Собственно в том, чтобы самостоятельно приготовить электролит для АКБ, нет ничего сложного – смешать серную кислоту с дистиллированной водой, соблюдая пропорцию. Стоит заметить, что обычна вода из-под крана для таких целей не подходит, поскольку содержит большое количество разных примесей, которые негативным образом воздействуют на свинцовые пластины.

Собственно сами ингредиенты:

  • Серная кислота (плотность должна быть 1,83 г/см3 или более, но не менее).
  • Дистиллированная вода.
  • Любая фарфоровая посуда.

Пропорции кислоты и воды нам известны – 30% и 70% соответственно. При этом важен характер подхода к производству – оптимально кислоту добавлять в воду, а не наоборот. Также стоит учесть, что при их смешивании будет выделяться очень много тепловой энергии и по этой причине недопустимо использовать стеклянную посуду – она просто лопается. Когда температура электролита упадет, его можно перелить в стеклянную емкость или тару из пластика.

После того как жидкости будут соединены, следует замерить плотность ареометром. Если показатели соответствуют допустимому пределу, электролит готов к эксплуатации. Но такое приспособление имеется далеко не у каждого водителя, а поэтому пригодится следующая подсказка плотности электролита (из расчета на 1 литр дистиллированной воды):

  • при 1,23г/см3 – 280г;
  • при 1,25г/см3 – 310г;
  • при 1,27г/см3 – 345 г;
  • при 1,29г/см3 – 385 г.

Собственно на этом работа и заканчивается. Тем, кто проживает в средней полосе России, следует придерживаться плотности – 1,27 г/см3. При этом для зон с холодным климатом (до -30 °С) допустимый показатель составляет 1,26-1,28 г/см3, а жарких субтропических районов – 1,24-1,26 г/см3. Пределы плотности от 1,27 г/см3 до 1,29 г/см3 актуальны для тех регионов, где зима свирепствует до -50 °С.

К чему приведет нарушение рецептуры

Показатель в 1,29 г/см3 является не самым высоким – встречается концентрат электролита с плотностью 1,33 г/см3 (применяется для корректировки), ранее можно было найти даже с плотность 1,4 г/см3, но сейчас он снят с продажи. Однако его все же следует также разбавить водой и только после этого заливать внутрь АКБ. Почему же нельзя лить сильно концентрированный электролит?

Ничего хорошо уж точно не произойдет! Из-за высокой концентрации страдают пластины аккумулятора – их просто разъедает со временем. Это происходит медленно, но верно! Поэтому, если залить высокий концентрат, не следует удивляться тому, что АКБ в скором времени вышла из строя.

Низкая плотность электролита приводит к такому явлению, которое называется сульфатацией. Об этом процессе известно многим опытным водителям. В результате на пластинах оседают кристаллы сульфита свинца, из-за чего металл утрачивает способность к накоплению заряда.

К тому же, как выше уже было упомянуто, из-за слишком низких показателей плотности электролит замерзает, обращаясь в лед. Чем это грозит, каждому уже понятно – повреждения пластин не избежать.

Как корректировать плотность жидкости

Владельцам автомобилей необходимо контролировать уровень электролита и его плотность. Из-за гидролиза и нагрева АКБ в подкапотном пространстве содержание субстанции понижается, а плотность наоборот растет. По этой причине возникает необходимость доливать дистиллированную воду. Но иногда показатели плотности электролита могут стать меньше нормы. Тогда следует поднять концентрацию кислоты.

Существуют несколько способов как это можно сделать, исходя из степени понижения плотности электролита. Для этого следует замерить его концентрацию в каждой банке по отдельности. Если густота электролита получена от 1,18 г/см3 до 1,20 г/см3, то оптимальное решение – замена части электролита в банке на новый с плотностью 1,27 г/см3. Иными словами делается повышение плотности электролита.

Только предварительно стоит убедиться в том, что АКБ заряжена, иначе батарею следует подзарядить. При низком заряде аккумулятора к такой процедуре нельзя приступать. Иначе концентрация H2SO4 резко поднимется, что приведет только к разрушению пластин.

Сама же процедура выполняется в следующем порядке:

  • Резиновой грушей откачивает как можно больше жидкости из банки. При этом замерить объем.
  • Добавляют новый корректирующую жидкость с плотностью 1,27-1,29 гр/см3 в количестве равном половине изъятого объема.
  • Пусть все перемешается между собой – для этого можно дать нагрузку на выводы, просто подождать некоторое время или потрясти АКБ.
  • Замеряют плотность. Если показатели по-прежнему не достигли допустимых пределов доливку электролита стоит продолжать до достижения нужных параметров.
  • Когда предел установлен, банки закрывают, а сам аккумулятор ставится на зарядку.

В том случае, когда плотность электролита снижена ниже уровня в 1,2 гр/см3, тогда необходимо менять его полностью – сливать старый, заливать новый.

Электролит: основа свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов

В качестве стартерных батарей в автотранспорте используются свинцово-кислотные аккумуляторы. Функционирование аккумулятора обеспечивается специальным раствором серной кислоты — электролитом. О том, что такое аккумуляторный электролит, каких типов он бывает, и как его использовать — читайте в статье.


Что такое электролит?

Аккумуляторный электролит — водный раствор серной кислоты, предназначенный для использования в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях (АКБ). Электролит готовится путем растворения концентрированной серной кислоты в дистиллированной воде, молекулы кислоты в данном растворе диссоциируют (распадаются) на ионы — это явление наделяет электролит электропроводящими свойствами.

Аккумуляторный электролит имеет следующее назначение:

  • Изготовление аккумуляторных батарей;
  • Ввод в эксплуатацию сухозаряженных батарей;
  • Восстановление АКБ при загрязнении или утечке электролита, коротких замыканиях между пластинами и других неисправностях.

Но прежде, чем применять электролит для той или иной цели, необходимо разобраться в его характеристиках и особенностях применения.


Зачем в аккумуляторе электролит?

Электролит, свинцовые пластины и пористый диоксид свинца (PbO2) — три основных компонента свинцово-кислотного аккумулятора. Именно в присутствии кислотного электролита протекают электрохимические реакции, делающие возможным накопление и отдачу аккумулятором электрического заряда.

Во время разряда АКБ металлический свинец и оксид свинца вступают в реакцию с серной кислотой (точнее — с ее отрицательными ионами SO4 и положительными ионами H), образуя сульфат свинца (PbSO4) и воду, при этом на анодных пластинах выделяются избыточные электроны. На катодных пластинах, напротив, наблюдается недостаток электронов, благодаря этому при замыкании анода и катода между ними возникает электрический ток. Во время заряда АКБ проходят обратные реакции — под действием тока от стороннего источника из сульфата свинца образуются чистый свинец, диоксид свинца и кислота.

В ходе данных реакций количество серной кислоты и воды в электролите изменяется, что приводит к изменению его плотности и объема. При разряде АКБ концентрация кислоты понижается, а концентрация воды немного увеличивается, что приводит к падению плотности и к некоторому увеличению объема электролита. В процессе заряда плотность повышается, а объем несколько понижается.


Типы и характеристики электролитов

Электролит изготавливается смешиванием концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды в строго определенных пропорциях. Для изготовления электролита используется специальная аккумуляторная серная кислота (по ГОСТ 667-73) и дистиллированная вода (по ГОСТ 6709-72). Данный раствор используется во всех типах современных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Главная характеристика электролита — плотность. Для нормальной работы АКБ плотность электролита должна лежать в пределах 1,23-1,4 г/куб. см, так как именно при такой плотности раствор имеет максимальную электропроводность. Однако плотность концентрированной серной кислоты составляет 1,83 г/куб. см, поэтому для достижения необходимой плотности кислота смешивается с водой.

Плотность электролита в значительной степени зависит от двух параметров: температуры и степени заряда аккумулятора.

О зависимости плотности электролита в зависимости от заряда АКБ мы сказали выше: при заряде плотность повышается, при разряде — понижается. Зависимость плотности электролита от температуры простая: при снижении температуры плотность падает, при повышении — возрастает. Поэтому нормальная плотность определяет при температуре +25°C, а чтобы верно измерять плотность при любой температуре, используют таблицу поправок к показаниям ареометра:

Температура электролита,
°C
Поправка к показаниям ареометра,
г/куб. см
-55 … -41-0,05
-40 … -26-0,04
-25 … -11-0,03
-10 … +4-0,02
+5 … +19-0,01
+20 … +300
+31 … +45+0,01
+46 … +60+0,02

Например, если электролит при температуре +25°C имеет плотность 1,28 г/куб. см, то при температуре -15°C он имеет плотность 1,25 г/куб. см, а при нагреве до +50°C (что часто бывает в подкапотном пространстве автомобиля) плотность повышается до 1,3 г/куб. см.

Чтобы компенсировать изменение плотности электролита в АКБ транспортных средств, эксплуатируемых в различных климатических поясах, применяются электролиты большей или меньшей плотности:

  • Летние и для жаркого климата — плотностью 1,23-1,24 г/куб.см;
  • Для умеренного и холодного климата — 1,27-1,28 г/куб.см;
  • Зимние и для холодного климата — 1,3-1,34 г/куб.см.

Кроме того, при повышении плотности электролита повышается его морозоустойчивость — более плотные электролиты устойчивы к замерзанию, поэтому они лучше подходят для эксплуатации в холодное время года и в холодных климатических поясах.

Сегодня можно купить электролит необходимой плотности, освободив себя от непростой процедуры приготовления правильного по характеристикам электролита из кислоты и воды. Электролит продается в тарах емкостью от 1 до 20 литров, поэтому всегда можно приобрести нужный для работы объем.


Использование аккумуляторного электролита

Сразу нужно отметить, что электролит не используется для текущего обслуживания аккумулятора. Наиболее часто в АКБ снижается уровень электролита и падает его уровень, в этом случае обслуживание выполняется добавлением воды. Дело в том, что в процессе работы аккумулятора из электролита испаряется вода, а кислота остается на месте. Также потеря воды может возникать в случае перезаряда аккумулятора — при достижении определенной плотности концентрация серной кислоты в электролите снижается и ее уже не хватает для нормального протекания указанных выше электролитических реакций. В этих условиях начинается процесс электрохимического разложения воды на водород и кислород — это проявляется «кипением» электролита, а образовавшиеся газы улетучиваются. В обоих случаях — при испарении и разложении воды — плотность электролита повышается, для ее восстановления необходимо использовать воду.

Наиболее часто электролит применяется для восстановления работы аккумулятора в случае замерзания электролита с последующей потерей его характеристик. Если электролит в АКБ замерз, то, прежде всего, необходимо занести его в теплое помещение и дождаться оттаивания. После этого аккумулятор следует поставить на зарядку с малым током — рекомендуется ток около 1 ампера и срок зарядки до 2 суток. В ходе зарядки нужно измерять плотность электролита, если она начнет повышаться, то его можно нормально зарядить и эксплуатировать.

Если же ни при каких условиях плотность не повышается, то следует произвести замену электролита. Это выполняется следующим образом:

  1. Слить электролит из всех банок батареи;
  2. Промыть банки дистиллированной водой;
  3. Добавить новый электролит до указанного уровня;
  4. Оставить аккумулятор на 2-3 часа для пропитки пластин электролитов;
  5. Зарядить АКБ малым током 0,5-1 ампер в течение 2 суток.

Зарядку следует остановить, когда плотность электролита и напряжение на клеммах будут стабильными в течение хотя бы двух часов.

Но если замерзание аккумулятора вызвало деформацию или разрушение пластин, то менять электролит уже бесполезно — нужно покупать новую батарею.

Аналогично устраняются и другие проблемы с аккумулятором — утечка или загрязнение электролита, ремонт АКБ после короткого замыкания и т.д. Но в этих случаях прежде нужно проверить аккумулятор на целостность и ремонтопригодность, при обнаружении трещин и других физических повреждений батарея ремонту не подлежит, ее нужно утилизировать.

Особый случай — ввод в эксплуатацию сухозаряженных аккумуляторов, которые поставляются без электролита. Обычно для подготовки такого аккумулятора его нужно заполнить электролитом и дождаться достижения необходимой плотности — все эти действия обязательно прописаны в инструкции к аккумулятору. Предварительную зарядку сухозаряженного АКБ проводить не нужно!

Во всех случаях необходимо правильно рассчитывать объем электролита, чтобы сделать правильную покупку. Объем электролита в АКБ зависит от его напряжения и электрической емкости. Наиболее распространенные 12-вольтовые аккумуляторные батареи емкостью 55-60 А·ч вмещают 2,5-3 литра, емкостью 75-90 А·ч — от 3,5 до 5 литров. Большие 24-вольтовые АКБ емкостью свыше 100 А·ч могут содержать 10 и более литров электролита. При покупке рекомендуется брать электролит с небольшим запасом, так как в процессе работы возможны непредвиденные потери и утечки.

Серная кислота аккумуляторная

Описание:

Серная кислота - бесцветная маслянистая жидкость, не имеющая запаха. С водой и серным ангидридом смешивается в любых соотношениях с выделением большого количества тепла. Контактная серная кислота с массовой долей моногидрата 92,5-94,0% является водным раствором моногидрата (100% серной кислоты). В технике под серной кислотой подразумевают любые соединения H2SO4 с водой. Водные растворы серной кислоты характеризуются массовой долей в них H2SO4 или SO3

Серная кислота - одна из самых активных неорганических кислот. Она реагирует почти со всеми металлами и их оксидами, вступает в реакции обмена, обладает окислительными и другими важными свойствами. Основные физико-химические свойства растворов серной кислоты зависят от соотношения в ней воды и серного ангидрида (триоксида серы).

Применение:

Серная кислота используется в производстве минеральных удобрений, красителей, химических волокон, а также в металлургии. Она применяется для различных технологических целей в текстильной, пищевой и др. отраслях промышленности. Аккумуляторная серная кислота применяется после разбавления ее дистиллированной водой в качестве электролита для заливки свинцовых аккумуляторов.

В качестве электролита для аккумуляторных батарей применяют раствор серной аккумуляторной кислоты в дистиллированной воде. Для различных климатических и температурных условий, в которых батарее предстоит работать, используют электролит различной плотности. Плотность электролита зависит от концентрации раствора серной аккумуляторной кислоты -- чем больше концентрация раствора, тем больше плотность электролита и от температуры раствора -- чем выше температура, тем ниже плотность. Концентрация или плотность электролита является точным критерием степени разряженности аккумулятора. В качестве точки отсчета, для определения текущей степени разряженности аккумулятора, принимается нормативная плотность электролита, т.е. плотность, приобретенная после первого полого заряда. Для свинцовых аккумуляторов характерно сильное разбавление электролита во время разряда из-за участия в реакции серной аккумуляторной кислоты с образованием воды. В заряженных аккумуляторах концентрация кислоты равна 30...40%. Чем меньше объем электролита, в сравнении с массой электродов, тем быстрее снижается концентрация кислоты при разряде. В конце разряда она составляет от 10 до 25%.

Серная кислота

ГОСТ 667-73

Влияние суперпластификатора и ускорителя набора прочности ПФМ-НЛК на подвижность бетонной смеси и прочностные характеристики бетона

Технические характеристики Высший сорт Первый сорт
 Массовая доля моногидрата (H2SO4), % 92-94 92-94
 Массовая доля железа (Fe), % 0,005 0,01
 Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более 0,02 0,03
 Массовая доля оксидов азота (N2O4), %, не более 0,00003 0,00001
 Массовая доля мышьяка (As), %, не более 0,00005 0,00008
 Массовая доля хлористых соединений (Cl), %, не более 0,0002 0,0003
 Массовая доля марганца (Mn), %, не более 0,00005 0,0001
 Массовая доля суммы тяжелых металлов в пересчете на свинец (Pb), %, не более 0,01 0,01
 Массовая доля меди (Cu), %, не более 0,0005 0,0005
 Массовая доля веществ, восстанавливающих KMnO4, см3 раствора с (1/5 KMnO4) = 0,01 моль/дм3, не более 4,5 7
 Прозрачность Должна выдерживать испытание по п. 3.13
Упаковка:

Серная кислота упаковывается в ж/д и авто цистерны, канистры, кубовые емкости.

Хранение:

Техническая серная кислота и олеум (концентрированная серная кислота) должны храниться в емкостях из стали или спецстали, как нефутерованных, так и футерованных кислотоупорным кирпичом или кислотоустойчивым материалом.

Транспортировка:
Серную кислоту техническую транспортируют в железнодорожных сернокислотных цистернах в соответствии с правилами перевозок грузов. На цистерны должны быть нанесены специальные трафареты в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на ж.д. транспорте.

Техника безопасности:
Кислота серная пожаро- и взрывобезопасна, при соприкосновении ее с водой происходит бурная реакция с большим выделением тепла, паров и газов. Токсична. По степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса опасности. При работе с серной кислотой обязательно применять спецодежду.

 

что залито в аккумулятор, состав кислотного электролита, из чего он состоит

Автомобильные аккумуляторы извлекают электрическую энергию из химической реакции, протекающей внутри него. по сути АКБ конвертируют энергию из электрической в химическую в процессе заряда и наоборот, когда выдают необходимый ток.

Для качественного протекания этих процессов требуются ингредиенты достаточной чистоты. Особенно это касается серной кислоты,  вместе с дистиллированной водой являющейся тем, из чего состоит электролит в аккумуляторе.

Серная кислота в аккумуляторе

По сути то, что залито в аккумулятор — это разбавленная серная кислота. В основе работы любого свинцово-кислотного аккумулятора лежит химический процесс, высвобождающий электрический заряд. Молекулы серной кислоты расщепляют посредством электролитической диссоциации свинцовые электроды, создавая положительно и отрицательно заряженные ионы.

Собираясь на положительных и отрицательных электродах батареи, ионы создают на клеммах АКБ необходимый заряд. Со временем часть молекул связывается без возможности возобновить свою работу в банках, что снижает плотность электролита. Поэтому так важно следить за концентрацией аккумуляторной кислоты.

Процесс носит название электролитической диссоциации. При нём ионы с положительным зарядом(катионы) — устремляются к плюсовому электроду. К отрицательному электроду направляются анионы — отрицательно заряженные ионы.

Окислителем выступает диоксид свинца, который в результате взаимодействия с молекулами кислоты восстанавливается, отдавая отрицательный заряд на электроды.  Растворы серной кислоты слабо проводят  электрический ток, однако хорошо справляется с ионным обменом.

При разрядке АКБ положительные ионы свинца устремляются через электролит с губчатого свинца – восстановителя. Здесь происходит превращение в двухвалентный свинец из четырехвалентного, таким образом, оставляя заряд 2 электронов с каждого иона.

На аноде — PbO2 + SO42− + 4H+ + 2e -> PbSO4 + 2H2O — окисление свинца.

На катоде — Pb + SO42− − 2e ->PbSO4

Во время зарядки идут обратные реакции — свинец движется в сторону пластин.

Оба электрода покрываются слоем сульфата, который образовывается из отрицательных кислотных остатков и положительных двухвалентных ионов свинца. Это называется сульфатацией, которая для пластин аккумулятора весьма опасна и грозит быстрым износом. Выделяемые газы в процессе восстановительно-окислительных реакций считаются побочным эффектом, однако они могут серьёзно повлиять на работоспособность всей батареи.

В процессе разрядки батареи к отрицательно заряженному электроду устремляются электроны, где они производят нейтрализацию ионов свинца. В зависимости от уровня заряда батареи плотность электролита может иметь разное значение.

Измерения делаются при комнатной температуре + 25 °С. Использование кислоты происходит в 1,6 раз больше положительными электродами. Поэтому рост объема электролита наблюдается при разрядке батареи и уменьшение – при зарядке.

Состав кислотного электролита

Свинцово — кислотные аккумуляторы для автомобилей наиболее распространенные на сегодня. Электролит в аккумуляторе автомобиля это 33-38 % раствор серной кислоты в дистиллированной воде.  Плотность такого раствора примерно равна  1.27 г/л. Существует несколько стандартов качества кислоты, но нас интересует только характеристики кислоты для АКБ.

Согласно ГОСТ 667 73 аккумуляторная кислота должна обладать следующими физико-химическими показателями.

Для высшего сорта массовые части:

  • моногидрата – 92-94 %;
  • железа – до 0,005 %;
  • после прокаливания остатка – 0,02 %;
  • окислов азота – 0,00003 %;
  • мышьяка – не более 0,00005 %;
  • хлористых соединений – 0,0002 %;
  • марганца – до 0,00005 %;
  • всех тяжелых металлов, пересчет на Рb – 0,01 %;
  • меди – 0,0005 %;
  • восстановителей для KМnO – до 4,5 %.

Прозрачность раствора определяется при комнатной температуре жидкости с помощью специального теста. Согласно ГОСТ 667 73 кислота аккумуляторная должна быть определенной прозрачности, что при установке на поле с шахматными клетками и подсвечивании его электрической лампой должно давать четкие очертания ячеек. Представленные данные — это эталонные показатели, и на практике то что заливают в аккумулятор всегда ниже качеством и больше загрязнено.

Поднятие плотности в АКБ

Повышение плотности электролита происходит как следствие повышения температуры и гидролиза в батарее. Для выравнивания этого показателя требуется постоянное добавление определенного количества дистиллята. При меньшей концентрации аккумуляторной кислоты в электролите, следует ее поднимать, если датчик показывает значение ниже 1,275 г на куб. см.

Важно! Кислота является агрессивной средой для тканей человека, одежды. Поэтому при работах с открытой батареей следует позаботиться о мерах защиты: надеть защитные очки и резиновые перчатки. Не помешает прорезиненный фартук или старая одежда.

Кислотность электролита поднимается двумя путями: внесением концентрированной кислоты с помощью постепенного разбавления или полная замена электролита новым.

В первом случае следует провести такие действия для каждой банки:

  1. Откачать по возможности максимальное количество электролитической жидкости с помощью резиновой груши или колбы;
  2. Внести в банку половину ее объема электролита с плотностью от 1,275 до 1,29 г на куб. см;
  3. Для перемешивания электролита на выводы подается нагрузка небольшой мощности, например при подключении обычной лампочки для автомобилей, или выдерживание на протяжении нескольких часов;
  4. При замере плотности следует определить нужный уровень. Если не было изменений, то в половину оставшегося объема следует внести еще электролит;
  5. Повторное перемешивание с замером;

С помощью подобных манипуляций следует довести до нужной плотности концентрацию серной кислоты в электролите.

При показателе индикатором значения плотности ниже 1,2 г на куб. см, требуется полная замена электролитической жидкости, поскольку подобным способом поднятие ее невозможно. Такой уровень в заряженном состоянии наводит на мысль о целесообразности операции.

Если батарее менее года, то процедура может увенчаться успехом, более старые элементы питания, скорее всего, реанимацию не переживут.

Полезное видео

Видеоинструкция по обслуживанию аккумулятора

Какой электролит заливать?

Для приготовления нового электролита требуется концентрированная кислота для аккумуляторов, которая продается с плотностью 1,835 – 1,84 г на куб. см. Разбавляется жидкость чистой дистиллированной водой, поскольку содержащиеся соли металлов в обычной проточной воде пагубно влияют на электроды АКБ.

Важно! Внесение дистиллята в кислоту строго запрещено. В результате таких действий возникает сильный нагрев, бурная реакция с разбрызгиванием вещества. Поэтому добавлять следует кислоты в дистиллированную воду тонкой струйкой.

Для того чтобы развести аккумуляторную жидкость, следует проделать такие операции:

  1. По возможности использовать защитную одежду: защитные очки, химически устойчивую одежду и резиновые перчатки.
  2. Подготовить все ингредиенты и инструменты: кислоту, дистиллированную воду, ареометр, химически стойкую посуду,
  3. Рассчитать количество кислоты и дистиллированной воды для необходимого результата. В среднем в АКБ залито 2,6-3,7 литра раствора, но лучше разведение производить с расчетом на объем 4 литра;
  4. В устойчивую к кислотным воздействиям емкость наливается нужный объем дистиллята;
  5. Постепенно разбавляется дистиллированная вода кислотой с постоянным перемешиванием, чтобы плотные слои разводились равномерно, а не опускались на дно емкости;
  6. Ареометром замеряется плотность полученного раствора;
  7. При наличии показателя, близкого к требуемому значению, раствор должен настояться несколько часов для лучшего перемешивания.

Таблица плотностей электролита и соотношения дистиллята и кислоты

При получении слишком концентрированной жидкости, следует провести разбавление ее дистиллятом. При смешивании дистиллированной воды и аккумуляторной кислоты в процессе реакций выделяется тепло, которое будет опасным для электродов. Поэтому заливать в банки следует только остывший раствор.

Заключение

Срок службы аккумуляторной батареи ограничивается ее техническими характеристиками. Однако неправильное использование и хранение может существенно снизить этот показатель. Чтобы АКБ не изнашивалась стремительно, нужно следить за плотностью электролита и его уровнем.

В результате химических процессов повышение плотности раствора происходит из-за высокой температуры и естественных реакций окисления и восстановления. Поэтому следует доливать дистиллят. Сильное падение плотности требует полноценной замены электролитической жидкости. Важно соблюдать меры предосторожности при работе с емкостью, а также следовать четким инструкциям.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Аккумуляторная серная кислота. Общая информация.

Кислота серная аккумуляторная.

Серная кислота - сильная двухосновная кислота. Представляет собой при нормальных условиях  тяжёлую маслянистую жидкость без цвета и запаха. 

Химическая формула: H2SO4
Молекулярная масса: 98,08 (по международным атомным массам 1971 г.)
Плотность вещества 1,8356 г/см3 .

Применение аккумуляторной серной кислоты.

Серная аккумуляторная кислота применяется для приготовления аккумуляторного электролита для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей различного применения.

 Сорта аккумуляторной серной кислоты.

Кислота серная аккумуляторная производится двух сортов, различающихся неодинаковым количеством примесей.  Показатели состава и содержания примесей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Допустимое содержание примесей в аккумуляторной серной кислоте.

Наименование показателя

Массовая доля…

Норма /не более

Высший сорт

1-й сорт

ОКП 212111072000

ОКП 212111073009

 - моногидрата (h3SО4), %

92-94

92-94

 -  железа (Fe), %,

0,005

0,010

 -  остатка после прокаливания, %,

0,02

0,03

 - окислов азота (N2O3), %,

0,00003

0,0001

 - мышьяка (As), %,

0,00005

0,00008

 - хлористых соединений (Сl), %,

0,0002

0,0003

 - марганца (Мn), %,

0,00005

0,0001

 - суммы тяжелых металлов в пересчете на свинец (Рb), %,

0,01

0,01

- меди (Cu), %,

0,0005

0,0005

- доля веществ, восстанавливающих KMnO4, см3 раствора с (1/5 KMnO4) = 0,01 моль/дм3,

4,5

7

 Удельный вес

                     1,830

 

Документы, регламентирующие производство аккумуляторной серной кислоты.

ГОСТ 667-73 «Кислота серная аккумуляторная. Технические условия».

Тара для перевозки и хранения аккумуляторной серной кислоты.

При перевозке серной аккумуляторной кислоты могут быть использованы следующие ёмкости:

       - специализированные железнодорожные цистерны для перевозки серной кислоты.  Цистерны маркируются надписями «Аккумуляторная серная кислота», «Опасно»;

       - контейнеры из нержавеющей стали марки ЭИ-448 по ГОСТ 5632-72;

       - контейнеры,  защищённые внутри фторопластом;

      - специальные пластиковые контейнеры, 1куб. м., на деревянном или пластиковом поддоне в металлической обрешётке;   

     - ПЭТ бочки и канистры, вместимостью от 10 до т216 дм. куб.;

     - стеклянные бутыли по 20 литров. Бутыли, как правило, помещаются в контейнеры для транспортировки и хранения.  Бутыли закрываются стеклянными пробками с хорошо притертой поверхностью, навинчивающимися полиэтиленовыми или пластмассовыми крышками.

Свойства аккумуляторной серной кислоты.

 Аккумуляторная серная кислота:

 - пожаро- и взрывобезопасна;

 - при соединении ее с водой, происходит бурная реакция с большим выделением тепла, паров и газов;
- аккумуляторная  серная кислота очень токсична. Вещество второго класса опасности, по степени воздействия на организм человека. Предельно допустимая концентрация паров серной кислоты в воздухе рабочей зоны производственных помещений - 1 мг/м3

Техника безопасности при работе с аккумуляторной серной кислотой.

Перед работой с аккумуляторной серной кислотой необходимо изучить её свойства, ознакомиться с соответствующими инструкциями по технике безопасности, сдать необходимый экзамен.  При работе необходимо пользоваться средствами защиты органов дыхания и зрения, иметь специальную защитную одежду и обувь, а так же перчатки.

В случае ожогов произвести необходимые действия по программе первой медицинской помощи и затем немедленно обратиться к врачу.    

советы по подготовке, правила эксплуатации

Электрическая батарея автомобиля представляет собой перезаряжаемый аккумулятор, который обеспечивает электрической энергией двигатель при его запуске и позволяет функционировать всем системам транспортного средства. Работоспособность батареи определяется его выходным напряжением, которое в большей степени зависит от состава электролита для аккумуляторов.

Общая информация

Аккумуляторная батарея получила такое название потому, что она состоит из нескольких ячеек, которые располагаются одна за другой в ряд. Такое устройство является последовательным соединением электрических элементов в цепи, что позволяет увеличить выходное напряжение. Каждая ячейка батареи представляет собой закрытый сосуд, в котором расположены два электрода, погруженные в специальную жидкость — электролит, представляющий собой смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Он выступает в качестве среды, обеспечивающей ионный обмен между электродами.

Положительные электроды — пластины, которые состоят из пентоксида свинца, а отрицательные электроды — пластины из активного свинца. Они объединяются и группируются с помощью контактных прослоек горизонтального и вертикального типа. Такая структура обеспечивает равномерное распределение электрического тока. Объединение положительных и отрицательных свинцовых пластин называется элементом. Как правило, отрицательные пластины имеют большую толщину.

Каждый элемент батареи отделяется тонкой прослойкой из пластика. Эта прослойка предотвращает возникновение короткого замыкания между рядом находящимися плюсом и минусом соседних элементов.

Между электродами и электролитом происходят электрохимические реакции, в результате которых поглощаются или выделяются электроны. Такие реакции создают разницу напряжений между электродами элемента.

На внешнюю часть корпуса аккумулятора выводятся две клеммы, с помощью которых он подсоединяется к электрической цепи. Эти клеммы расположены на верху корпуса, однако в некоторых батареях они делаются сбоку. В последнем случае возникает множество проблем, связанных с их расположением, в частности, боковые клеммы облегчают скопление паров электролита внутри батареи, что приводит к быстрому выходу из строя его рабочих элементов.

Клемма аккумулятора является либо положительной, либо отрицательной. Положительная клемма имеет больший размер, поэтому выполнить правильную установку батареи не составит никакого труда даже новичку. Если подсоединить неправильно аккумулятор, то есть перепутать плюс и минус, тогда можно повредить всю электрическую цепь.

Происходящие электрохимические реакции приводят к медленному износу активных элементов батареи, в частности, отрицательные электроды окисляются и становятся толще, а положительные электроды восстанавливаются и утончаются. По этой причине при покупке аккумулятора для автомобиля всегда следует обращать внимание на гарантийный срок службы устройства.

Аккумулятор может работать в ограниченном температурном диапазоне и плохо переносит низкие температуры, поэтому уход за ним состоит в периодических проверках напряжения на его клеммах и его механической целостности. Важно следить за наличием в батареи электролита для кислотных аккумуляторов и составом его.

Концентрация кислоты

Основным компонентом электролита автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ) является концентрированная серная кислота. Но на чистой серной кислоте устройство работать не может, поэтому в составе автомобильного электролита также присутствует дистиллированная вода. Государственный стандарт ГОСТ 667–73 регулирует качество серной кислоты, поставляемой для АКБ. Важность соблюдения этого ГОСТа связаны с резким снижением срока службы устройства в случае использования грязной серной кислоты.

Плотность серной кислоты равна 1,84 г/мл, рабочее же значение плотности электролита составляет 1,3 г/мл. Следует знать, что при приготовлении электролита выделяется большое количество теплоты, поэтому не нужно забывать правило, что следует всегда лить кислоту в воду, и ни в коем случае наоборот.

Электролит, плотность которого лежит в пределе 1,07 — 1,30 г/мл, считается пригодным для работы. Этому пределу плотности соответствует концентрация h3SO4 27−40%.

Правила эксплуатации

Свойства электролита достаточно чувствительны к смене температурного режима окружающей среды, поэтому в зонах с умеренным климатом рекомендуется проверять его состояние два раза в год: в конце осени и в конце весны.

Измерение плотности

Плотность является важной характеристикой кислотного электролита, состав которого определяет ее величину. Прибор, которым измеряется плотность электролита, называется ареометром, который можно купить в любом автомагазине. При его использовании следует учитывать температуру окружающей среды и связанный с ней поправочный коэффициент.

Следующая таблица демонстрирует поправочные коэффициенты к полученным показаниям ареометра в зависимости от температуры (градусы Цельсия):

  • от -40 до -26: -0,04;
  • от -25 до -11: -0,03;
  • от -10 до +4: -0,02;
  • от +5 до +19: -0,01;
  • от +20 до +30: 0,00;
  • от +31 до +45: +0,01.

Помимо ареометра, для записи измеренных результатов рекомендуется заранее приготовить чистый лист бумаги и карандаш. Проверку необходимо проводить в каждом элементе батареи отдельно. Следующие шаги объясняют порядок действий:

  1. Первым делом следует открыть каждую емкость в батарее, плотность электролита в которой должна быть измерена.
  2. Предназначенную для измерения часть ареометра нужно поместить в электролит.
  3. Грушей прибора следует забрать некоторую порцию электролита так, чтобы поплавок ареометра начал плавать.
  4. В месте соприкосновения специального стержня и жидкости следует смотреть настоящие показания измеряемой величины.
  5. Полученный результат записать, а затем провести аналогичные действия для оставшихся емкостей батареи.

Плотность является физической величиной, размерность которой определяется как г/см3. В случае электролита после проведенных измерений следует удостовериться, что ее колебания во всех элементах АКБ не превышают 0,2−0,3 г/см3. Если средняя величина плотности по всем емкостям АКБ лежит ниже установленного значения в паспорте, тогда необходимо зарядить аккумулятор.

При уходе за аккумулятором и контроле плотности электролита необходимо иметь в виду температурный режим. Так, в холодное время года следует поддерживать более высокие значения этой величины (1,30 г/см3), так как она обеспечивает более низкую температуру замерзания жидкости. Например, если значение плотности лежит ниже 1,1 г/см3, то в электролите могут появляться кристаллики льда уже при температуре -6 °C. Летом же лучше снижать плотность заряженной батареи до уровня 1,23 г/см3, поскольку чем она ниже, тем дольше прослужит устройство.

Зимой при низких температурах воздуха рекомендуется снимать аккумулятор с автомобиля и заносить его в помещение, в котором следует проводить все контролирующие замеры электролитических параметров. Кроме того, для эксплуатации электроприбора в северных районах страны следует приобрести специальный контейнер-рубашку, который позволяет сохранять тепло корпуса АКБ.

Уровень жидкости

Еще одной ключевой характеристикой аккумуляторной батареи, за которой необходимо следить регулярно, является уровень электролита в каждом элементе. Согласно общим рекомендациям, он не должен быть ниже 1−1,5 см верхнего края пластин.

Перед измерением уровня электролита в каждой секции батареи следует поставить электроприбор на горизонтальную поверхность. После этого рекомендуется взять стеклянную трубку длиной 25−30 см и диаметром 5−6 мм, опустить ее на дно измеряемой банки, закрыть свободный конец трубочки большим пальцем, чтобы предотвратить спад жидкости в ней при вытягивании из банки, а затем вытянуть ее из электролита и любой линейкой измерить уровень.

Эту операцию можно провести с помощью обычного листа бумаги, который следует свернуть в трубочку и опустить на дно измеряемой емкости. При последующем измерении линейкой мокрого отпечатка на листе следует учесть величину погрешности, возникающую из-за капиллярного эффекта.

Если при измерениях обнаружен недостаток жидкости в какой-либо емкости батареи, тогда следует в нее добавить нужное количество дистиллированной воды.

Делать это следует осторожно, небольшими порциями, поскольку вода, попадая в кислоту, вызывает большое выделение теплоты и вскипание. Добавлять следует именно воду, а не электролит, в противном случае можно серьезно повредить электроприбор.

Подготовка электролита и батареи

Если старый аккумулятор вышел из строя и пришло время купить новый, то можно поступить двумя способами: во-первых, можно купить уже готовый залитый в АКБ электролит, во-вторых, можно приобрести сухозаправленную батарею и самостоятельно выполнить ее заливку. Первый способ рекомендуется для новичков, ко второму же методу следует прибегать, если прибор будет эксплуатироваться в каких-либо экстремальных условиях.

При подготовке раствора самостоятельно необходимо следующее:

  1. Канистра с дистиллятом, которая продается в каждом автомагазине, приобрести эту воду можно и в аптеке.
  2. Серная кислота h3SO4. Рекомендуется приобретать ее в разбавленном виде, то есть с плотностью 1,40 г/см3. Реже используется концентрированная кислота с плотностью 1,84 г/см3.
  3. Градуированная емкость, которую можно использовать, чтобы отмерять нужные порции жидкости.
  4. При приготовлении электролита его нужно будет мешать, поэтому следует запастись трубкой из химически инертного материала, например, из стекла или керамики.
  5. Резиновые перчатки, прозрачные очки, защитный фартук, старая одежда — основные средства индивидуальной защиты.

Во время приготовления раствора следует соблюдать элементарные правила химической безопасности, которые заключаются в добавлении воды в электролит не большими порциями, что может привести к вскипанию и разбрызгиванию во все стороны жидкости, а тонкой струей. При этом трубкой рекомендуется плавно перемешивать раствор.

Аккумуляторный электролит нужного состава готовится согласно инструкции на упаковке путем смешивания кислоты и дистиллята. В ряде случаев их объемы смешиваются в равных количествах. После завершения процедуры надо будет замерить плотность ареометром.

В различных моделях автомобилей используют АКБ разного объема, вариации которого составляют от 2,6 до 3,7 л. В любом случае электролит можно приготовить с запасом, а оставшийся раствор необходимо нейтрализовать, бросив в него несколько ложек пищевой соды.

Как только рабочий раствор подготовлен, его нужно залить во все емкости батареи. Использовать для этого нужно либо стеклянную воронку, либо стеклянную кружку с удобным носиком. Процесс заполнения банок прибора следует проводить аккуратно и не спеша.

Заполнение производят до уровня, когда свинцовые пластины поднимаются над поверхностью электролита на 1−1,5 см. Затем прибор оставляют на 3−4 часа, при этом плотность раствора может незначительно уменьшиться.

Через несколько часов после заправки АКБ заряжают. Выполняется это так: на корпусе батареи проверяется значение емкости в Ампер-часах, это число делится на 10, и полученную величину уже используют для установления тока зарядки. Например, если емкость батареи составляет 80 А*ч, тогда ток для ее зарядки равен 8 А. Заряжать следует в течение 4 часов, после чего замеряются значения плотности и уровня электролита, и если они соответствуют рабочим величинам, тогда аккумуляторная батарея готова к использованию.

Потери воды, расслоение кислот и поверхностный заряд

Ознакомьтесь с простыми рекомендациями по продлению срока службы свинцово-кислотных аккумуляторов при правильном использовании.

Кислотная стратификация

Электролит многослойной батареи концентрируется внизу, истощая верхнюю половину элемента. Кислотное расслоение происходит, если аккумулятор остается на низком уровне заряда (ниже 80 процентов), никогда не получает полного заряда и имеет неглубокие разряды. Поездка на автомобиле на короткие расстояния с включенными аксессуарами, ограничивающими мощность, способствует расслоению кислоты, поскольку генератор не всегда может подавать насыщенный заряд.Особенно подвержены кислотному расслоению большие роскошные автомобили. Это не дефект батареи как таковой, а связано с применением. На рисунке 1 показан обычный аккумулятор, в котором кислота равномерно распределена сверху вниз.

Рисунок 1: Нормальный аккумулятор.

Кислота равномерно распределяется сверху вниз по батарее, обеспечивая хорошие общие характеристики.

Предоставлено Cadex

На рисунке 2 показана многослойная батарея, в которой концентрация кислоты мала сверху и повышена снизу. Легкая кислота наверху ограничивает активацию пластины, способствует коррозии и снижает производительность, в то время как высокая концентрация кислоты внизу заставляет батарею казаться более заряженной, чем она есть, и искусственно повышает напряжение холостого хода. Неравномерный заряд пластин снижает CCA (ток холодного пуска), и запуск двигателя происходит медленно.

Рисунок 2: Многослойная батарея.

Концентрация кислоты небольшая вверху и высокая внизу. Это повышает напряжение холостого хода, и аккумулятор кажется полностью заряженным. Избыточная концентрация кислоты вызывает сульфатирование нижней половины пластин.

Предоставлено Cadex

Если дать батарее отдохнуть в течение нескольких дней, встряхнуть или наклонить батарею набок, это поможет решить проблему.Применение выравнивающего заряда путем повышения напряжения 12-вольтовой батареи до 16 вольт в течение 1-2 часов также помогает путем смешивания электролита посредством электролиза. Не увеличивайте дозировку сверх рекомендованного времени. Подзарядка применяется для поддержания полного заряда и предотвращения сульфатирования свинцово-кислотных аккумуляторов.

Не всегда можно избежать расслоения кислоты. В холодные зимние месяцы стартерные батареи большинства легковых автомобилей имеют уровень заряда 75 процентов. Зная, что работа двигателя на холостом ходу и движение в пробке недостаточно заряжает аккумулятор; периодически заряжайте аккумулятор с помощью внешнего зарядного устройства.Если это нецелесообразно, переключитесь на батарею AGM. AGM не страдает от расслоения кислоты и менее чувствителен к сульфатированию при недостаточной загрузке, чем версия с затоплением. AGM немного дороже залитой версии, но батарея должна работать дольше.

Поверхностный заряд

Свинцово-кислотные батареи медлительны и не могут быстро преобразовать сульфат свинца в свинец и диоксид свинца во время зарядки. Это замедленное действие приводит к тому, что большая часть активности заряда происходит на поверхностях пластин, что приводит к повышенному состоянию заряда (SoC) снаружи.

Аккумулятор с поверхностным зарядом имеет немного повышенное напряжение и дает ложные показания SoC на основе напряжения. Чтобы нормализовать состояние, включите электрические нагрузки, чтобы снять около 1 процента емкости батареи, или дайте батарее отдохнуть в течение нескольких часов. Включите фары на несколько минут. Поверхностный заряд - это не дефект аккумулятора, а обратимое состояние.

Простые рекомендации по продлению срока службы батареи

.Свинцово-кислотный аккумулятор

- Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Свинцово-кислотный аккумулятор в автомобиле

Свинцово-кислотная батарея - вторичный элемент, то есть перезаряжаемый. Это очень распространено в легковых и грузовых автомобилях. Он содержит пластины свинца и оксида свинца (IV) в растворе серной кислоты. Оксид свинца (IV) окисляет свинцовую пластину, создавая электрический ток.

Свинцово-кислотные батареи - самые дешевые перезаряжаемые батареи, которые могут производить много энергии. Однако они содержат токсичный свинец и должны быть переработаны.Это влажные клетки, и опасная кислота может вылиться наружу. Герметичные свинцово-кислотные батареи - это батареи, в которых серная кислота находится в геле, который остается внутри, даже когда аккумулятор перевернут.

Реакции:

  1. оксид свинца (IV) + серная кислота + дополнительные ионы водорода → сульфат свинца (II) + вода на катоде
  2. свинец + дополнительные ионы сульфата → сульфат свинца (II) на аноде

Эти реакции меняются на противоположные, когда аккумулятор заряжается.

  • Влажная камера
  • Стол аккумуляторов
Эту короткую статью о науке можно сделать длиннее.Вы можете помочь Википедии, добавив к ней . .

Информация о свинцовых батареях - Battery University

Узнайте о различиях в семействе свинцово-кислотных продуктов и выясните, каковы их недостатки и преимущества.

Свинцово-кислотная батарея, изобретенная французским врачом Гастоном Планте в 1859 году, стала первой аккумуляторной батареей для коммерческого использования. Несмотря на свой преклонный возраст, химический состав свинца по-прежнему широко используется сегодня. Для его популярности есть веские причины; Свинцово-кислотный продукт надежен и недорог, исходя из цены за ватт.Есть несколько других аккумуляторов, которые поставляют большую часть энергии так же дешево, как свинцово-кислотные, и это делает их экономически выгодными для автомобилей, гольф-каров, вилочных погрузчиков, морских источников и источников бесперебойного питания (ИБП).

Сетка свинцово-кислотного аккумулятора изготовлена ​​из свинцового сплава. Чистый свинец слишком мягкий и не поддерживает сам себя, поэтому для придания механической прочности и улучшения электрических свойств добавляют небольшие количества других металлов. Самые распространенные добавки - сурьма, кальций, олово и селен.Эти батареи часто называют «свинцово-сурьмянистыми» и «свинцово-кальциевыми».

Добавление сурьмы и олова улучшает глубокую цикличность, но это увеличивает потребление воды и обостряет необходимость выравнивания. Кальций снижает саморазряд, но положительная свинцово-кальциевая пластина имеет побочный эффект роста из-за окисления сетки при избыточном заряде. В современных свинцово-кислотных аккумуляторах также используются легирующие добавки, такие как селен, кадмий, олово и мышьяк, для снижения содержания сурьмы и кальция.

Свинцовая кислота тяжелая и менее долговечна, чем системы на основе никеля и лития при глубоком цикле.Полная разрядка вызывает напряжение, и каждый цикл разрядки / зарядки навсегда лишает аккумулятор небольшой емкости. Эти потери невелики, пока батарея находится в хорошем рабочем состоянии, но затухание увеличивается, когда производительность падает до половины номинальной емкости. Эта характеристика износа применима ко всем батареям в разной степени.

В зависимости от глубины разряда свинцово-кислотный аккумулятор для приложений глубокого цикла обеспечивает от 200 до 300 циклов разряда / заряда. Основными причинами его относительно короткого срока службы являются коррозия сетки на положительном электроде, истощение активного материала и расширение положительных пластин.Это явление старения ускоряется при повышенных рабочих температурах и при больших токах разряда. (См. BU-804: Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов)

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов проста, но необходимо соблюдать правильные пределы напряжения. Выбор низкого предела напряжения защищает аккумулятор, но это снижает производительность и вызывает накопление сульфатации на отрицательной пластине. Предел высокого напряжения улучшает характеристики, но вызывает коррозию сетки на положительной пластине. Хотя сульфатирование можно обратить вспять, если вовремя отремонтировать, коррозия необратима.(См. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных устройств.)

Свинцово-кислотные аккумуляторы не подходят для быстрой зарядки, и для большинства типов полная зарядка занимает 14–16 часов. Аккумулятор должен всегда храниться полностью заряженным. Низкий заряд вызывает сульфатирование - состояние, которое снижает производительность аккумулятора. Добавление углерода на отрицательный электрод уменьшает эту проблему, но снижает удельную энергию. (См. BU-202: Новые свинцово-кислотные системы.)

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет средний срок службы, но он не зависит от памяти, как системы на основе никеля, и сохраняет заряд лучше, чем аккумуляторные батареи.В то время как NiCd теряет примерно 40 процентов своей запасенной энергии за три месяца, свинцово-кислотный саморазряд разряжается за один год. Свинцово-кислотный аккумулятор хорошо работает при низких температурах и превосходит литий-ионный при работе в отрицательных условиях. По данным RWTH, Аахен, Германия (2018), стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 150 долларов за кВтч, что является одним из самых низких показателей среди батарей.

Герметичный свинцово-кислотный

Первая герметизированная свинцово-кислотная кислота, не требующая обслуживания, появилась в середине 1970-х годов.Инженеры утверждали, что термин «герметичный свинцово-кислотный» был неправильным, потому что ни одна свинцово-кислотная батарея не может быть полностью герметичной. Для контроля вентиляции при напряженной зарядке и быстрой разрядке были добавлены клапаны, выпускающие газы при повышении давления. Вместо того, чтобы погружать плиты

.

Формула серной кислоты - использование серной кислоты, свойства, структура и формула

Формула и структура: Химическая формула серной кислоты H 2 SO 4 , а ее молекулярная масса составляет 98,079 г / моль. Его химическая структура показана ниже. Атом серы связан с двумя атомами кислорода двойными связями и двумя гидроксильными группами (ОН) одинарными связями. Это дипротонная кислота, так как она может выделять два протона.

Прохождение: Серная кислота образуется естественным путем в результате окисления сульфидных минералов в горных породах.Разбавленная серная кислота также образуется в атмосфере в результате окисления диоксида серы (в результате сжигания топлива) в присутствии влаги, в конечном итоге выпадая в виде «кислотного дождя».

Получение: Серную кислоту получают в промышленных масштабах реакцией воды с триоксидом серы.

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

Триоксид серы (SO 3 ) образуется в результате реакции диоксида серы и кислорода, катализируемой оксидом ванадия, в процессе контактного или камерного процесса.

Физические свойства: H 2 SO 4 представляет собой бесцветную или слегка желтоватую вязкую жидкость с резким запахом. Он имеет плотность 1,84 г / мл, температуру кипения 337 ° C и точку плавления 10 ° C. «Концентрированная» серная кислота на 98% содержится в воде и является наиболее стабильной формой. Многие другие концентрации с разными названиями доступны для различных целей. Аккумуляторная кислота составляет 29–32%, камерная кислота - 62–70%, а кислотная - 78–80%.

Химические свойства: Серная кислота - очень сильная дипротонная кислота.Он гигроскопичен и легко впитывает влагу из воздуха. Это мощный окислитель, вступающий в реакцию со многими металлами при высоких температурах. Концентрированный H 2 SO 4 также является сильным обезвоживающим агентом. Добавление воды к концентрированной серной кислоте является очень экзотермической реакцией и может привести к взрывам.

Применение: Серная кислота находит множество применений в различных отраслях промышленности, таких как переработка полезных ископаемых, переработка нефти, производство удобрений, очистка сточных вод и т. Д.Он также используется в производстве чистящих средств, красителей, пигментов, лекарств, моющих средств и взрывчатых веществ. Обычно он используется в качестве электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах.

Опасность для здоровья / воздействие на здоровье: Концентрированный H 2 SO 4 является очень коррозионным и может серьезно повредить ткани при контакте. Как сильная кислота, окислитель, коррозионный агент и дегидратирующий агент, он более опасен, чем другие минеральные кислоты. При контакте с кожей вызывает сильные химические ожоги. Попадание в глаза может привести к необратимым повреждениям и слепоте.Проглатывание кислоты может даже привести к смерти.

.

Информация об аккумуляторах: все, что вам нужно знать об аккумуляторах

Меню Поиск
  • Дом
  • Новости
  • Свяжитесь с нами

Поиск: Поиск

  1. Продукты
    • Автомобильная промышленность
    • Коммерческие автомобили
    • Промышленное применение
      • ИБП
      • Телекоммуникации
      • Возобновляемая энергия
      • Пожарная безопасность и охрана
      • Гольф и мобильность
      • Аварийное освещение
      • Накопитель энергии
      • Уборка полов и доступ с воздуха
    • Мотоцикл и силовой спорт
    • Отдых, море и сад
    • Зарядные устройства, тестеры и аксессуары
    Автомобильная промышленность

    Диапазоны

    • Обзор
    • YBX9000 AGM
    • YBX7000 EFB
    • YBX5000
    • YBX3000
    • YBX1000
    • Вспомогательное оборудование, резервное копирование и специалист
    • классический
    • Посмотреть все батареи

    Информация

    • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
    • Как работает аккумулятор
    • Общие сведения о спецификациях
    • Серебряные кальциевые батареи
    • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
    • Тестирование батарей
    • Здоровье и безопасность
    • Видео

    Новые технологии

    • Разъяснение AGM и EFB
    • Микрогибридные и гибридные автомобили
    • Вспомогательные и резервные батареи
    • Инструмент настройки Yu-Fit
    • Предупреждение о замене батареи

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Коммерческие автомобили

    Диапазоны

    • Обзор
    • YBX 1000 SHD
    • YBX 3000 SHD
    • YBX 5000 SHD
    • YBX 7000 EFB
    • Pro Spec - глубокий цикл
    • классический
    • Посмотреть все

    Информация

    • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
    • Как работает аккумулятор
    • Общие сведения о спецификациях
    • Серебряные кальциевые батареи
    • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
    • Тестирование батарей
    • Здоровье и безопасность
    • Видео

    Новые технологии

    • Разъяснение AGM и EFB
    • Микрогибридные и гибридные автомобили
    • Предупреждение о замене батареи

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Промышленное применение

    Диапазоны

    • Обзор
    • НП ВРЛА
    • НПЛ VRLA
    • НПХ ВРЛА
    • НПВ VRLA
    • NPC VRLA
    • РЭ VRLA
    • ОБНОВЛЕНИЕ VRLA
    • REC VRLA
    • SW - VRLA
    • SWL VRLA
    • EN VRLA
    • ЭНЛ ВРЛА
    • Передний терминал ENL VRLA
    • FXH VRLA
    • Pro Spec Deep Cycle
    • SLR VRLA глубокого цикла
    • LIM Литий-ионный
    • Ю-Лайт
    • Посмотреть все

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Режим ожидания и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Циклический VRLA Производительность и срок службы
    • Видео
    • Калькулятор промышленных размеров

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    ИБП

    Диапазоны

    • НП VRLA
    • НПЛ VRLA
    • НПХ ВРЛА
    • НПВ VRLA
    • РЭ VRLA
    • ОБНОВЛЕНИЕ VRLA
    • SW - VRLA
    • SWL VRLA
    • EN VRLA
    • ЭНЛ ВРЛА
    • Передний терминал ENL VRLA
    • LIM литий-ионный

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Режим ожидания и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Видео

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Телекоммуникации

    Диапазоны

    • НП VRLA
    • НПЛ VRLA
    • РЭ VRLA
    • ОБНОВЛЕНИЕ VRLA
    • SW - VRLA
    • SWL VRLA
    • EN VRLA
    • ЭНЛ ВРЛА
    • ENL VRLA Передний терминал
    • FXH VRLA
    • LIM Литий-ионный

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Режим ожидания и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Видео

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Возобновляемая энергия

    Диапазоны

    • НПЛ VRLA
    • NPC VRLA
    • REC VRLA
    • ЭНЛ ВРЛА
    • Передний терминал ENL VRLA
    • FXH VRLA
    • SLR VRLA глубокого цикла
    • LIM литий-ионный

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Режим ожидания и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Видео

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Противопожарная охрана

    Диапазоны

    • НП VRLA
    • НПЛ VRLA
    • РЭ VRLA

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Режим ожидания и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Видео

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Брошюры, краткие формы и руководства линейки
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок
.

Испытания свинцово-кислотных батарей - Battery University

Откройте для себя разработки в области неинвазивных технологий быстрого тестирования.

В тестерах аккумуляторов недостатка нет, но большинству недостает точности. Емкость, главный индикатор работоспособности батареи, сложно получить на лету. Утверждение, что тестер аккумуляторов, измеряющий внутреннее сопротивление, также дает оценку емкости, вводит в заблуждение. Рекламные функции, выходящие за рамки возможностей оборудования, сбивают с толку отрасль, заставляя поверить в то, что сложные тесты можно проводить с помощью основных методов.Приборы, основанные на сопротивлении, могут идентифицировать умирающую или разряженную батарею - тоже самое делает пользователь. Продавцы часто сознательно завышают возможности тестеров аккумуляторов. Это похоже на рекламу шампуня, который обещает отрастить пышные волосы на лысой голове мужчины.

Без надежных тестовых устройств тестирование аккумуляторов превращается в догадки, в результате чего хорошие батареи заменяются слишком рано, а слабые - выдаются из строя, а вскоре после проверки они выходят из строя в дороге. Отсутствие точного тестирования батареи также приводит к ненужной замене батареи в рамках гарантийной программы.Изучение гарантийных возвратов показывает, что менее 10 процентов этих батарей имеют производственный брак. Большинство ошибок возникает по вине пользователя.

Проблема возникает при оценке батареи в рамках обычного обслуживания до того, как станет заметным снижение производительности. Такой тест эффективен только при включении измерения емкости. Емкость контролирует накопление энергии, управляет временем работы и прогнозирует окончание срока службы. С другой стороны, внутреннее сопротивление отвечает за мощность для запуска двигателя и выдачу высокого тока под нагрузкой по запросу.Снимок, сделанный с помощью тестера CCA на стартерной батарее, относится только к состоянию резистивной батареи. Лучшие электролиты и коррозионно-стойкие электродные материалы обеспечивают низкое сопротивление современных батарей на протяжении большей части их срока службы. Отказ из-за повышенного сопротивления стал редким и может развиться только в конце жизни. (См. BU: 901: Основы тестирования батарей.)

В отличие от измерений напряжения, тока и омических сопротивлений, не существует универсального прибора, который мог бы считывать емкость каждой батареи, которая идет в комплекте.Существует три распространенных концепции тестирования: скалярное, векторное и EIS со сложным моделированием (Spectro ™).

Скаляр - самый простой из трех. Он берет показания батареи и сравнивает их с эталонным значением, которое часто является резистивным значением. Большинство одночастотных тестеров проводимости переменного тока, измеряющих CCA, основаны на скалярной концепции.

Векторный метод применяет сигналы разных токов или возбуждает батарею с разными частотами, а затем оценивает результаты по заранее заданным векторным точкам для исследования батареи в различных условиях нагрузки.Это добавляет сложности, а дополнительные преимущества незначительны.

Spectro ™ сканирует аккумулятор с частотным спектром, как если бы он фиксировал топографию ландшафта, и сравнивает отпечаток с матрицей для оценки емкости аккумулятора, CCA и SoC. Spectro ™ обещает самый глубокий анализ батареи, но он также и самый сложный. (См. Также BU-904: Как измерить емкость.) На рис. 1 представлены три метода тестирования батарей.

Тип Возбуждение Приложения Результатов
Скаляр Единая опорная точка; импульсы или одночастотное возбуждение Автомобильная, стационарная; простой, часто используемый Напряжение, CCA, внутреннее сопротивление, без нагрузки
Вектор Множественные частоты, токи; сравнивается с вектором Автомобильная, стационарная; реже используется Как указано выше.Более сложный с предельной прибылью
Spectro ™ Сочетает EIS со сложным моделированием; объединяет данные для определения емкости, CCA, SoC Свинцовые и литиевые батареи Обеспечивает CCA, емкость и SoC с соответствующими матрицами

Рисунок 1: Методы сбора данных для экспресс-тестирования аккумуляторов . В таблице сравниваются скалярные, векторные и Spectro ™, сочетающие спектроскопию электрохимического импеданса (EIS) со сложным моделированием.

Матрица

Матрица - это многомерная справочная таблица, с которой сравниваются показания. Распознавание текста, идентификация отпечатков пальцев и визуализация работают по аналогичному принципу. При анализе батарей матрицы в основном используются для оценки емкости; тем не менее, CCA и состояние зарядки также выигрывают от использования матрицы.

Spectro правильно предсказывает емкость 8 из 10 аккумуляторов и 9 из 10 для CCA. Объединение этих двух классификаций дает значительный im

.

Смотрите также