Электролит приготовляется путем разведения аккумуляторной серной кислоты плотностью 1,83... 1,84 (ГОСТ667—73) в дистиллированной воде с допустимыми примесями.
Химическая чистота электролита оказывает существенное влияние на работоспособность и срок службы батарей. Загрязнение электролита такими вредными примесями, как железо, марганец, хлор и другие, приводит к повышенному саморазряду батарей, снижению отдаваемой емкости, разрушению электродов и преждевременному выходу батареи из строя. Поэтому для приготовления электролита запрещается применять техническую серную кислоту и загрязненную (недистиллированную) воду. При приготовлении электролита, приведении батарей в рабочее состояние и техническом обслуживании батарей в эксплуатации необходимо пользоваться только чистой посудой и соблюдать чистоту.
В исключительных случаях при отсутствии дистиллированной воды для приготовления электролита допускается использование снеговой или дождевой воды, предварительно профильтрованной через чистое полотно для очистки от механических загрязнений. Нельзя собирать воду с железных крыш и в железные сосуды.
Электролит следует готовить в стойкой к действию серной кислоты посуде (эбонитовой, фаянсовой, керамической), соблюдая при этом особую осторожность и правила техники безопасности. Применение железной, медной, цинковой или стеклянной посуды категорически запрещается .
Аккумуляторные батареи в зависимости от климатической зоны заливаются электролитом, имеющим плотность, указанную в графе 5 таблицы 3. Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты плотностью 1,83...1,84 г/см 3 и воды. Однако при непрерывном вливании кислоты в воду происходит сильный разогрев раствора (80-90 °C) и требуется длительное время для его остывания. Поэтому для приготовления электролита требуемой плотности более удобно применять раствор кислоты промежуточной плотности 1,40 г/см 3 , так как в этом случае значительно сокращается время охлаждения электролита.
Таблица 3. Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей в рабочее состояние
| Климатические зоны и районы (ГОСТ 16035-70) | Средняя месячная темпе-ратура в январе, °C | Номера зон и районов по карте- схеме | Время года | Плотность электролита, приведенная к 25 °C, г/см 3 | Примечание | |
| заливаемого | полностью заряженной батареи | |||||
| Холодная, климатический район очень холодный | от -50 до -30 | 1а | зима круглый год |
1.28 | для автомобильных батарей для автомобильных батарей для танковых батарей |
|
| Холодная, климатический район холодный | от -30 до -15 | 1б | круглый год | 1.26 | 1.28 | для всех батарей |
| Умеренная | от -15 до -4 | 2 | круглый год | 1.24 | 1.26 | для всех батарей |
| Теплая влажная | от 4 до 6 | 3 | круглый год | 1.20 | 1.22 | для всех батарей |
| Жаркая | от -15 до 4 | 4 | круглый год | 1.22 | 1.24 | для всех батарей |
Таблица 4. Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см 3 , необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности (при 25 °C)
| Требуемая плотность электролита, г/см 3 | Кол-во воды, л | Количество серной кислоты плотностью 1,83 г/см 3 | Кол-во воды, л | Количество раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см 3 , л | |
| л | кг | ||||
| 1,20 | 0,859 | 0,200 | 0,365 | 0,547 | 0,476 |
| 1,21 | 0,849 | 0,211 | 0,385 | 0,519 | 0,500 |
| 1,22 | 0,839 | 0,221 | 0,405 | 0,491 | 0,524 |
| 1,23 | 0,829 | 0,231 | 0,424 | 0,465 | 0,549 |
| 1,24 | 0,819 | 0,242 | 0,444 | 0,438 | 0,572 |
| 1,25 | 0,809 | 0,253 | 0,464 | 0,410 | 0,601 |
| 1,26 | 0,800 | 0,263 | 0,484 | 0,382 | 0,624 |
| 1,27 | 0,791 | 0,274 | 0,503 | 0,357 | 0,652 |
| 1,28 | 0,781 | 0,285 | 0,523 | 0,329 | 0,679 |
| 1,29 | 0,772 | 0,295 | 0,541 | 0,302 | 0,705 |
| 1,31 | 0,749 | 0,319 | 0,585 | 0,246 | 0,760 |
| 1,40 | 0,650 | 0,423 | 0,776 | - | - |
Раствор серной кислоты плотностью 1,40 г/см 3 , приведенной к 25 °C, должен готовиться заранее и после охлаждения храниться в стеклянной или полиэтиленовой посуде.
Количество воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см 3 , необходимое для приготовления 1 л электролита, указано в табл. 4. Примерное количество электролита, необходимое для заливки одной аккумуляторной батареи, дано в табл. 1. Пользуясь таблицами 1 и 4, можно рассчитать количество электролита заданной плотности для заливки как одной, так и нескольких батарей любого типа.
Расчет проводится в такой последовательности: из определяется общий объем электролита для заливки нужного числа батарей, затем по табл. 4 подсчитывается количество дистиллированной воды и раствора кислоты плотностью 1,40 г/см 3 (или крепкой кислоты), нужное для приготовления электролита заданной плотности для заливки всех батарей.
Плотность электролита измеряется с помощью денсиметра ГОСТ 1300-57 или аккумуляторного ареометра ТУ 25-11-968-77 (рис. 35). В первом случае электролит наливают в мерный цилиндр (мензурку) или другой стеклянный сосуд высотой 200...300 мм, диаметром 50...70 мм и опускают в него денсиметр (поплавок). Деление денсиметра, совпадающее с уровнем электролита в цилиндре, указывает на его плотность. Способ измерения плотности электролита в цилиндре применяют главным образом для контроля плотности электролита в баке, где его приготовляют.
Ареометр позволяет измерять плотность электролита непосредственно в аккумуляторе. Он состоит из цилиндра с резиновой грушей и заборной трубкой и денсиметра (поплавка). При определении плотности электролита необходимо сжать рукой резиновую грушу ареометра, ввести конец заборной трубки в электролит и постепенно отпустить грушу. После того, как денсиметр всплывет, по его шкале определить плотность электролита в аккумуляторе. При измерениях надо следить за тем, чтобы денсиметр свободно плавал в электролите ("не прилипал" к стенкам цилиндра).
Плотность электролита зависит. от температуры. При повышении температуры на 1 °C плотность электролита уменьшается, а при понижении температуры на 1 °C, наоборот, увеличивается на 0,0007 г/см 3 . На каждые 15 °C изменения температуры плотность изменяется примерно на 0,01 г/см 3 . Исходной считается температура электролита 25 °C. Поэтому при измерении плотности электролита следует учитывать его температуру и в необходимых случаях вносить поправку к показаниям ареометра, пользуясь табл. 5
Таблица 5. Величины поправок к показанию ареометра (денсиметра) в зависимости от температуры электролита
Заливку электролита в аккумуляторы нужно проводить в такой последовательности:
- снять защитный кожух полюсных выводов и крышку батареи (у танковых батарей и, автомобильных батарей типа 6СТ490ТР и 6СТ-190ТРН);
- очистить поверхность батареи от пыли;
- внешним осмотром убедиться в исправности моноблоков и ящиков и отсутствии дефектов в мастике (пузыри, трещины, отслоения);
- разгерметизировать батареи, для чего с пробок удалить герметизирующую пленку (если они ею заклеены), срезать герметизирующие выступы на полиэтиленовых пробках, вывернуть пробки и удалить герметизирующие диски (где они установлены). В батареях с автоматической регулировкой уровня электролита удалить укупорочные стержни, вывернуть пробки и плотно надеть их на вентиляционные штуцера. Герметизирующие диски и укупорочные стержни обратно не ставить. Следует помнить, что, если не удалить герметизирующие детали, возникнет опасность разрыва аккумулятора газами, выделяющимися при заряде;
- прочистить вентиляционные отверстия в пробках;
- залить в каждый аккумулятор электролит (рис. 36) небольшой струей. Для заливки применять фарфоровую, полиэтиленовую или эбонитовую кружку и стеклянную, полиэтиленовую или эбонитовую воронку.
Аккумуляторные батареи заливаются электролитом, имеющим плотность в зависимости от климатической зоны, указанной в табл. 3.
Температура электролита, заливаемого в аккумуляторные батареи, должна быть не ниже 15° и не выше 25 °C.
В жаркой и теплой влажной зонах допускается заливка батарей электролитом с температурой до 35 °C.
Заливать электролит следует небольшой струей до тех пор, пока зеркало электролита не коснется нижнего торца тубуса горловины. В батареи, не имеющие тубуса, заливку электролита производить до уровня на 15...20 мм выше предохранительного щитка для танковых и на 10...15 мм выше предохранительного щитка для автомобильных батарей.
Уровень электролита проверяется с помощью стеклянной трубки диаметром 5...6 мм с делениями (рис. 37). Погрузив трубку в электролит до упора в предохранительный щиток, нужно зажать пальцем верхний конец, затем приподнять ее: высота столбика в трубке соответствует уровню электролита в аккумуляторе.
Корректировка уровня электролита в аккумуляторах при заливке батарей упрощается при применении для этой цели резиновой груши со специальным наконечником (рис. 38). Груша имеет сменный эбонитовый наконечник в виде трубки с заглушённым нижним концом, в котором на некотором расстоянии от конца наконечника просверлено отверстие диаметром 2...2,5 мм. Практически нужно иметь четыре сменных наконечника с расстоянием отверстий от конца: 12, 15, 17 и 20 мм. Наконечник груши вводят в заливное отверстие крышки аккумулятора до упора в предохранительный щиток, после чего грушу сжимают и отпускают. Если уровень электролита ниже нормы, в отверстие наконечника будет засасываться воздух: в аккумулятор следует добавить электролит. Если уровень электролита выше нормы, излишек его будет отсасываться в грушу и уровень установится на нужной высоте над предохранительным щитком.
Автомобильные батареи с автоматической регулировкой уровня электролита следует заливать (при пробке, надетой на вентиляционный штуцер) до верхнего среза заливной горловины. После снятия пробки со штуцера уровень электролита снизится автоматически до установленной нормы.
Примерное количество электролита, необходимое для заливки батарей разных типов, указано в табл. 1.
ГОСТ Р 50711-94
(МЭК 993-89)
Группа Л13
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Electrolyte for vented nickel-cadmium cells
ОКСТУ 3482
Дата введения 1996-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 44 "Аккумуляторы"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России N 293 от 28.11.94
3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 993-89 "Электролит для открытых никель-кадмиевых аккумуляторов" с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на электролиты и их компоненты, применяемые в открытых никель-кадмиевых аккумуляторах.
Эти электролиты используют:
для заливки аккумуляторов, поставляемых не залитыми электролитом;
для повторной заливки аккумуляторов, если требуется замена электролита;
для доливки электролита, если рабочий электролит нуждается в доливке водой, но не обеспечен определенными рекомендациями изготовителя.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
3 ОБЪЕКТ СТАНДАРТА
Настоящий стандарт устанавливает состав примеси и свойства электролитов и их компонентов, а также определения требований для них при отсутствии определенных рекомендаций изготовителя.
Дополнительные требования, отражающие потребности народного хозяйства, набраны курсивом.
4 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
4.1 Классификация примесей
Примеси классифицируются в соответствии с их воздействием на долговечность аккумулятора и его характеристики и не должны превышать значений, указанных в таблицах 1-4:
вредные - оказывают вредное воздействие на работу аккумулятора и эксплуатационные характеристики и вызывают необратимое ухудшение параметров аккумулятора;
менее вредные - понижают эксплуатационные характеристики и (или) долговечность аккумулятора;
безвредные - не влияют на долговечность аккумулятора и (или) эксплуатационные характеристики.
4.2 Заливаемый электролит
Электролит, используемый для заливки новых открытых никель-кадмиевых аккумуляторов перед эксплуатацией.
4.3 Рабочий электролит
Электролит в работающих открытых никель-кадмиевых аккумуляторах. Он отличается по составу от электролитов для заливки и замены увеличенным содержанием диоксида углерода в результате поглощения его из воздуха и примесей, выщелачиваемых из активных масс аккумулятора.
4.4 Электролит для замены
Электролит, используемый для открытых никель-кадмиевых аккумуляторов при превышении в рабочем электролите допустимого предела примесей.
5 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА
Электролит готовят разбавлением технически чистого раствора гидроксида калия более высокой концентрации очищенной воды или растворением твердого гидроксида калия в очищенной воде.
При необходимости должны быть введены добавки, например гидроксид лития, в соответствии с инструкциями изготовителя.
Примечание - При растворении в воде твердого гидроксида калия нужно соблюдать крайнюю осторожность, так как выделяется большое количество тепла.
Очень важно, чтобы твердый гидроксид калия все время добавлялся в воду; нельзя добавлять воду в твердый гидроксид калия. Инструкции изготовителя аккумуляторов должны быть точно соблюдены.
Для приготовления электролита методом растворения гидроксида калия в воде должны быть использованы только сосуды, изготовленные из стали или пластического материала, лучше полиэтилена. Сосуды должны быть устойчивы к воздействию гидроксида калия и температур до 100 °С.
5.1 Требования к гидроксиду калия (КОН), поставляемого для приготовления электролитов
Электролит представляет собой прозрачный раствор гидроксида калия (KОН), обладающий сильными щелочными свойствами, без запаха. Не пожароопасен. Не взрывоопасен.
Массовая доля гидроксида калия, выраженная как KОН, должна быть не менее 85% в твердом состоянии и не менее 45% в жидком состоянии.
Таблица 1 - Содержание
примесей в гидроксиде калия
Классификация примесей | Наименование примеси | Обозначение | Концентрация примеси, не более |
|
Хлориды | ||||
Менее вредные | ||||
Карбонаты | 1% (по массе) | 0,5% (по массе) |
||
Безвредные | 3% (по массе) | 1,6% (по массе) |
||
Алюминий | ||||
Сульфаты | ||||
Силикаты | ||||
Примечания |
||||
5.2 Требования к воде, используемой для доливки и приготовления электролитов
Таблица 2 - Требования к воде
Классификация примесей
| Наименование показателя | Значение |
Внешний вид | Чистый и прозрачный |
|
Водородный показатель рН | ||
Электропроводность при 20 °С | 10 мкСм/см |
|
после хранения | 30 мкСм/см |
|
Сухой остаток | 20 мг/дм |
|
Вредные | Хлориды в пересчете на КСl | 20 мг/дм |
Менее вредные | ||
Кальций в пересчете на СаО | 15 мг/дм |
|
Магний в пересчете на MgO | 15 мг/дм |
|
Безвредные | Сульфаты в пересчете на KSO | |
Силикаты в пересчете на SiO | ||
Окисляемый углерод в пересчете на КМnО | 30 мг/дм |
|
Примечание - В нормальных условиях указанный уровень для большинства этих примесей редко встречается. Поэтому рекомендуется проверять только рН, электропроводноcть и полную растворимость твердых примесей. |
||
5.3 Требования гидроксида лития (LiOH, HО), используемого в качестве добавки для приготовления электролитов
Массовая доля гидроксида лития, выраженная как LiOH, должна быть не менее 52% в твердом состоянии.
Таблица 3 - Содержание примесей в гидроксиде калия
Классификация примесей
| Наименование примеси | Обозначение | |
Вредные | |||
Менее вредные | |||
Карбонаты | 2% (по массе) |
||
Безвредные | 0,4% (по массе) |
||
Сульфаты |
6 ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТАМ ДЛЯ ЗАЛИВКИ И ЗАМЕНЫ
Состав и плотность электролитов, используемых в открытых никель-кадмиевых аккумуляторах, указывает изготовитель.
Электролиты, используемые для заливки и замены, должны быть чистыми и свободными от твердых примесей. Они должны быть получены из жидких веществ или растворением твердых веществ в воде в соответствии с требованиями 5.2. Плотность при 20 °С регулируется в соответствии с инструкциями изготовителя. В таких электролитах содержание примесей не должно превышать значений, приведенных в таблице 4.
Таблица 4 - Содержание примесей в электролитах для заливки и замены
Классификация примесей | Наименование примеси
| Обозначение | Концентрация
, |
Хлориды | |||
Менее вредные | Железо | ||
Свинец | |||
Кальций | |||
Магний | |||
Карбонаты | |||
Безвредные | Алюминий | ||
Сульфаты | |||
Нитраты | |||
Силикаты | |||
Примечания |
|||
7 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТУ
7.1 Плотность электролита
При эксплуатации на плотность электролита влияют:
содержание примесей, т.е. содержание карбонатов, увеличивающихся в процессе эксплуатации;
расход воды при перезаряде (выделение газа);
степень заряженности (плотность слегка уменьшается во время заряда в результате выделившейся воды при этой операции);
потеря воды вследствие испарения;
возможность соединения таких компонентов электролита, как например литий и калий, в активные вещества.
Плотность электролита в аккумуляторе должна быть измерена при уровне электролита, рекомендованном изготовителем, только после заливки воды и после того, как аккумулятор будет перезаряжен, чтобы повысить смешение воды с электролитом благодаря газовыделению. Необходимо дать время не менее 15 мин до отбора электролита из аккумуляторов для измерения плотности.
7.2. Минимальные и максимальные значения плотности электролита
Если плотность электролита открытых никель-кадмиевых аккумуляторов все время отличается от значений, указанных изготовителем, она должна быть откорректирована заменой части электролита и доливкой либо воды, либо электролита более высокой концентрации или проведением полной замены электролита в соответствии с инструкциями изготовителя.
7.3. Чистота электролита
Во время эксплуатации открытых никель-кадмиевых аккумуляторов количество примесей электролита будет возрастать. Учитывая, что электролит был изготовлен с использованием компонентов, удовлетворяющих требованиям, указанным в таблицах 1, 2 и 3, и использовался для заливки и замены, удовлетворяя требованиям, указанным в таблице 4, то потребителю необходимо определить плотность согласно 7.2 и содержание карбонатов в соответствии с инструкциями изготовителей. При отсутствии инструкций изготовителей содержание карбоната в виде карбоната калия не должно превышать 75000 мг/дм. Проба, отобранная для анализа, должна быть отфильтрована для удаления твердых примесей.
Остальные примеси увеличиваются с течением времени в результате повышения их концентрации от заливки воды, а также выщелачивания из активных веществ. Во всех случаях отказа аккумулятора изготовитель должен дать консультацию.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Методы аналитического определения примесей
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Методы определения примесей в техническом гидроксиде калия приведены в следующих международных и государственных
стандартах:
Название |
|
Калия гидрат окиси технический (кали едкое). Метод количественного анализа |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания сульфата в виде сульфата бария весовым методом |
|
Калия гидрат окиси технический. Фотометрический метод определения содержания железа с применением 1,10-фенатролина |
|
ГОСТ 9285-78 | Калия гидрат окиси технический. Технические условия |
Калия гидрат окиси технический. Пламенно-фотометрический метод определения содержания натрия |
|
Гидрат окиси калия технический. Отбор образцов для испытаний. Приготовление основного раствора для выполнения некоторых определений |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания двуокиси углерода титрометрическим методом |
|
Калия гидрат окиси технический. Фотометрический метод определения содержания хлоридов |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания сернистых соединений методом восстановления и титрования |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания кальция и магния методом атомной абсорбции в пламени |
|
ИСО 6353-1-82 | Реактивы для химических анализов. Часть 1. Общие методы испытаний |
ИСО 6353-2-83 | Реактивы для химических анализов. Часть 2. Технические условия. Первая серия |
ПРИЛОЖЕНИЕ В (информационное)
В 1 Зависимость плотности электролита от содержания KОН при температуре 20 °С
Плотность (), кг/дм | |||
% (по массе) | |||
В 2 Зависимость плотности от температуры
При определении любой плотности, измеренной в диапазоне температур от 0 до 50 °С (), плотность при температуре 20 °С может быть определена с помощью следующей формулы
( - температура электролита, выраженная в градусах)
В 3 Зависимость плотности от содержания LiOH
Плотность электролита повышается приблизительно на 0,01 кг/дм при добавлении LiOH в количестве 0,012 кг/дм.
РОССТАНДАРТ
ФA по техническому регулированию и метрологии
НОВЫЕ НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ: www.protect.gost.ru
ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ
предоставление информации из БД "Продукция России" : www.gostinfo.ru
ФА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ
система "Опасные товары" : www.sinatra-gost.ru
Все без исключения автомобильные аккумуляторы работают на электролите. Именно благодаря этому веществу, аккумуляторные батареи имеют возможность накопить электроэнергию при зарядке , а затем предоставить её для работы электронике автомобиля. Наряду со щелочным электролитом , наиболее используемым является кислотный. Более подробно именно о данной субстанции, её сущности и принципах эксплуатации пойдёт речь сегодня.
Несколько слов о кислотном электролите
Кислотный электролит – это одна из составляющих частей многих аккумуляторных батарей (АКБ). Данная субстанция представляет собой смесь из двух основных элементов:
- кислоты, которой зачастую выступает серная;
- и дистиллированной воды.
Подобным раствором часто заправляются свинцово-кислотные аккумуляторы, который уже порядка 170 лет активно эксплуатируются в сфере автомобилестроения. Отметим, что в таком случае электролит находится в жидком состоянии и требует постоянной доливки. Заметно реже при использовании автомобилей применяются гелевые АКБ , в основе которых лежит тот же раствор с отмеченным выше составом, но там он уже находится не в жидком состоянии, а в более-менее загущённым.
В привычном для всех варианте, жидкостный электролит требует периодической заливки, ибо в процессе работы частично испаряется и уходит по газоотводным отделам аккумулятора. Также в зависимости от сезона раствор должен быть либо менее, либо более плотным. Именно правильно поддерживая количество и плотность кислотного электролита от используемой батареи можно добиться наивысшего КПД. По сути, только эти два показателя смеси кислоты и дистиллированный воды требуют должного слежения и соответствующей корректировки.
Срок службы
Важно понимать, что кислотный электролит – именно тот раствор, который срока годности не имеет. Последний для смеси подобного рода определяется исходя из того, насколько хорошо она способна выполнять возложенные на неё функции. Основные показатели, влияющие на данный момент использования АКБ, включают в себя:
- плотность электролита;
- температурный режим его работы;
- степень заряженности аккумулятора.
Контроль этих показателей должен осуществляться в соответствии со специальной технической литературой и некоторыми ГОСТами. Вдаваться в подробности нормальных параметров, наверное, не стоит, ибо ни один автомобилист не будет полностью их соблюдать. Лучше обратим внимание на базовые правила, необходимые для соблюдения правильного режима эксплуатации кислотных АКБ. Если быть точнее, то в их перечень входят:
- Соблюдение нормальной плотности электролита. Нормальным показателем этого параметра считается любой из промежутка 1,07-1,3 грамм на миллилитр (примерное содержание серной кислоты – 30-40 %). Официально рекомендовано в тёплые времена года придерживаться плотности электролита 1,21-1,24 гр/мл, а в холодные – 1,27-1,30. Проверяется данный параметр аккумулятора при помощи специальных приборов – анализаторов или ареометров . Понижение или повышение плотности происходит посредством доливания дистиллированной воды или корректирующего электролита;
- Слежение за зарядом батареи. Отметим, что при разряде АКБ плотность электролита падает, поэтому желательно, чтобы аккумулятор всегда был заряжен на 60-100%. Полного разряда батареи лучше избегать или, при его наличии, полностью менять электролитический раствор и восстанавливать АКБ в рекомендованном производителем режиме;
- Всегда полная зарядка аккумулятора. Это, опять же, необходимо для сохранения хорошей плотности электролита;
- Поддержание нормального уровня электролита в сепараторе. Тут стоит учитывать рекомендованные производителем показатели. То есть, заливать электролит по имеющимся меркам;
- Отсутствие перезагрузки АКБ слишком активной работой или функционированием в условиях высокой температуры с частой периодичностью. Данные явления, что в принципе неудивительно, отрицательно сказываются на состоянии любого электролита, в том числе и кислотного раствора.
Придерживаясь лишь 5 отмеченных выше правил эксплуатации кислотных АКБ и соответствующих электролитов, вполне реально продлить срок их службы в 2, а то и в 3 раза. Помните об этом.
Порядок заливки и доливки кислотного электролита в АКБ
Из представленной выше информации понятно, что кислотный электролит любого аккумулятора важно поддерживать на должном уровне и состоянии. Использование низкокачественного или малого количества раствора является тем фактором, который может существенно снизить срок службы АКБ.
В процессе эксплуатации кислотных батарей может потребоваться либо полная смена электролита, либо его доливка. Любой из данных процессов стоит проводить при появлении следующих признаков:
- аккумулятор перестал держать заряд или делает это крайне слабо;
- электроды, сепараторы и их пластины целы;
- АКБ заряжался, но результата от этого не было или он был, но крайне слабый.
Наблюдаете эти моменты конкретно в своей ситуации? Тогда смена или частичная доливка кислотного электролита просто необходима, ведь возможно именно они реанимируют аккумулятор.
Если со сменой раствора особых сложностей у автомобилистов не возникает, то вот с его доливкой многие не справляются. На самом деле в проведении этой процедуры ничего сложного нет и порядок её реализации таков:
- Снимите АКБ с автомобиля;
- Отнесите батарею в место доливки, которое обязательно должно быть защищено от сторонних лиц, тока, огня и воды;
- Приготовьте защитный костюм и некоторые инструменты для доливки электролита;
- После этого аккуратно снимите крышки сепараторов и при помощи анализатора проверьте плотность электролита, а также уровень его заливки. Плотность выше нормы – разбавьте электролит дистиллированной водой, ниже – долейте корректирующий электролит. Доливать раствор желательно до рекомендуемого производителем АКБ уровня, но лёгкое отступление от него с соблюдением нормальной плотности электролита, проверяемой анализатором, также допустимо;
- Затем остаётся лишь собрать аккумулятор в первоначальный вид и вернуть его в конструкцию автомобиля.
Примечание! При доливке дистиллированной воды рекомендуем приобретать жидкость не в аптеках, а в автомагазинах. В первых нередко продаётся обычная водопроводная вода, заливка которой в АКБ нежелательна.
Отметим, что заменяя или доливая большое количество электролита, желательно дополнительно подзарядить аккумулятор. При полной замене раствора необходима полноценная зарядка батареи, при частичной доливке – треть или четверть от длительности полноценной зарядки.
Процесс приготовления электролита
Резюмируя сегодняшний материал, не лишним будет рассмотреть процесс приготовления кислотного электролита собственноручно. Конечно, купить раствор не столь сложно, особенно учитывая его невысокую стоимость, однако многие автомобилисты всё же любят «похимичить». Для данных целей, готовя кислотный электролит, важно:
- Во-первых, подготовить серную кислоту плотностью около 1,83 гр/мл и дистиллированную воду – 1,4 гр/мл. По крайне мере, так рекомендует ГОСТ приготовления кислотного электролита, отступать от которого нежелательно;
- Во-вторых, найти чугунную или пластмассовую тару с плотно закрывающейся крышкой, аналогичные предметы для размешивания электролита и анализатор (ареометр);
- И в-третьих, организовать место для приготовления раствора, которое должно быть защищено от сторонних лиц, тока, огня и воды.
После базовой подготовки можно приступать непосредственно к приготовлению кислотного электролита. Порядок операции выглядит так:
- В подготовленную тару помещается 1-2 литра дистиллированной воды;
- Затем потихоньку добавляется серная кислота и тщательно размешивается;
- После этого анализатором осуществляется проверка плотности электролита и, при необходимости, таковая корректируется либо доливкой дистиллированной воды (для снижения плотности), либо добавлением кислоты (для повышения плотности).
Приготовленную смесь нужно хранить в стеклянной таре с плотно закрытой резиновой пробкой. Место хранения кислотного электролита должно быть защищено от солнца и детей.
Пожалуй, по рассматриваемому сегодня вопросу наиболее важная информация подошла к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен. Удачи в ремонте автомобиля и на дорогах!
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
ГОСТ Р 50711-94
(МЭК 993-89)
Группа Л13
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Electrolyte for vented nickel-cadmium cells
ОКСТУ 3482
Дата введения 1996-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 44 "Аккумуляторы"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России N 293 от 28.11.94
3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 993-89 "Электролит для открытых никель-кадмиевых аккумуляторов" с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на электролиты и их компоненты, применяемые в открытых никель-кадмиевых аккумуляторах.
Эти электролиты используют:
для заливки аккумуляторов, поставляемых не залитыми электролитом;
для повторной заливки аккумуляторов, если требуется замена электролита;
для доливки электролита, если рабочий электролит нуждается в доливке водой, но не обеспечен определенными рекомендациями изготовителя.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ 9285-78 Калия гидрат окиси технический. Технические условия.
3 ОБЪЕКТ СТАНДАРТА
Настоящий стандарт устанавливает состав примеси и свойства электролитов и их компонентов, а также определения требований для них при отсутствии определенных рекомендаций изготовителя.
Дополнительные требования, отражающие потребности народного хозяйства, набраны курсивом.
4 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
4.1 Классификация примесей
Примеси классифицируются в соответствии с их воздействием на долговечность аккумулятора и его характеристики и не должны превышать значений, указанных в таблицах 1-4:
вредные - оказывают вредное воздействие на работу аккумулятора и эксплуатационные характеристики и вызывают необратимое ухудшение параметров аккумулятора;
менее вредные - понижают эксплуатационные характеристики и (или) долговечность аккумулятора;
безвредные - не влияют на долговечность аккумулятора и (или) эксплуатационные характеристики.
4.2 Заливаемый электролит
Электролит, используемый для заливки новых открытых никель-кадмиевых аккумуляторов перед эксплуатацией.
4.3 Рабочий электролит
Электролит в работающих открытых никель-кадмиевых аккумуляторах. Он отличается по составу от электролитов для заливки и замены увеличенным содержанием диоксида углерода в результате поглощения его из воздуха и примесей, выщелачиваемых из активных масс аккумулятора.
4.4 Электролит для замены
Электролит, используемый для открытых никель-кадмиевых аккумуляторов при превышении в рабочем электролите допустимого предела примесей.
5 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА
Электролит готовят разбавлением технически чистого раствора гидроксида калия более высокой концентрации очищенной воды или растворением твердого гидроксида калия в очищенной воде.
При необходимости должны быть введены добавки, например гидроксид лития, в соответствии с инструкциями изготовителя.
Примечание - При растворении в воде твердого гидроксида калия нужно соблюдать крайнюю осторожность, так как выделяется большое количество тепла.
Очень важно, чтобы твердый гидроксид калия все время добавлялся в воду; нельзя добавлять воду в твердый гидроксид калия. Инструкции изготовителя аккумуляторов должны быть точно соблюдены.
Для приготовления электролита методом растворения гидроксида калия в воде должны быть использованы только сосуды, изготовленные из стали или пластического материала, лучше полиэтилена. Сосуды должны быть устойчивы к воздействию гидроксида калия и температур до 100 °С.
5.1 Требования к гидроксиду калия (КОН), поставляемого для приготовления электролитов
Электролит представляет собой прозрачный раствор гидроксида калия (KОН), обладающий сильными щелочными свойствами, без запаха. Не пожароопасен. Не взрывоопасен.
Массовая доля гидроксида калия, выраженная как KОН, должна быть не менее 85% в твердом состоянии и не менее 45% в жидком состоянии.
Таблица 1 - Содержание
примесей в гидроксиде калия
Классификация примесей | Наименование примеси | Обозначение | Концентрация примеси, не более |
|
Хлориды | ||||
Менее вредные | ||||
Карбонаты | 1% (по массе) | 0,5% (по массе) |
||
Безвредные | 3% (по массе) | 1,6% (по массе) |
||
Алюминий | ||||
Сульфаты | ||||
Силикаты | ||||
Примечания 1 В нормальных условиях указанный уровень для большинства этих примесей редко встречается. Поэтому рекомендуется проверять содержание только гидроксида калия, хлорида и железа, если нет иных рекомендаций изготовителя. 2 Допускается применять для приготовления электролита гидроксид калия по
ГОСТ 9285 .
|
||||
5.2 Требования к воде, используемой для доливки и приготовления электролитов
Таблица 2 - Требования к воде
Классификация примесей
| Наименование показателя | Значение |
Внешний вид | Чистый и прозрачный |
|
Водородный показатель рН | ||
Электропроводность при 20 °С | 10 мкСм/см |
|
после хранения | 30 мкСм/см |
|
Сухой остаток | 20 мг/дм |
|
Вредные | Хлориды в пересчете на КСl | 20 мг/дм |
Менее вредные | ||
Кальций в пересчете на СаО | 15 мг/дм |
|
Магний в пересчете на MgO | 15 мг/дм |
|
Безвредные | Сульфаты в пересчете на KSO | |
Силикаты в пересчете на SiO | ||
Окисляемый углерод в пересчете на КМnО | 30 мг/дм |
|
Примечание - В нормальных условиях указанный уровень для большинства этих примесей редко встречается. Поэтому рекомендуется проверять только рН, электропроводноcть и полную растворимость твердых примесей. |
||
5.3 Требования гидроксида лития (LiOH, HО), используемого в качестве добавки для приготовления электролитов
Массовая доля гидроксида лития, выраженная как LiOH, должна быть не менее 52% в твердом состоянии.
Таблица 3 - Содержание примесей в гидроксиде калия
Классификация примесей
| Наименование примеси | Обозначение | |
Вредные | |||
Менее вредные | |||
Карбонаты | 2% (по массе) |
||
Безвредные | 0,4% (по массе) |
||
Сульфаты |
6 ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТАМ ДЛЯ ЗАЛИВКИ И ЗАМЕНЫ
Состав и плотность электролитов, используемых в открытых никель-кадмиевых аккумуляторах, указывает изготовитель.
Электролиты, используемые для заливки и замены, должны быть чистыми и свободными от твердых примесей. Они должны быть получены из жидких веществ или растворением твердых веществ в воде в соответствии с требованиями 5.2. Плотность при 20 °С регулируется в соответствии с инструкциями изготовителя. В таких электролитах содержание примесей не должно превышать значений, приведенных в таблице 4.
Таблица 4 - Содержание примесей в электролитах для заливки и замены
Классификация примесей | Наименование примеси
| Обозначение | Концентрация
, |
Хлориды | |||
Менее вредные | Железо | ||
Свинец | |||
Кальций | |||
Магний | |||
Карбонаты | |||
Безвредные | Алюминий | ||
Сульфаты | |||
Нитраты | |||
Силикаты | |||
Примечания 1 Эти значения действительны для электролитов плотностью от 1,18 до 1,25 кг/дм. |
|||
7 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТУ
7.1 Плотность электролита
При эксплуатации на плотность электролита влияют:
содержание примесей, т.е. содержание карбонатов, увеличивающихся в процессе эксплуатации;
расход воды при перезаряде (выделение газа);
степень заряженности (плотность слегка уменьшается во время заряда в результате выделившейся воды при этой операции);
потеря воды вследствие испарения;
возможность соединения таких компонентов электролита, как например литий и калий, в активные вещества.
Плотность электролита в аккумуляторе должна быть измерена при уровне электролита, рекомендованном изготовителем, только после заливки воды и после того, как аккумулятор будет перезаряжен, чтобы повысить смешение воды с электролитом благодаря газовыделению. Необходимо дать время не менее 15 мин до отбора электролита из аккумуляторов для измерения плотности.
7.2. Минимальные и максимальные значения плотности электролита
Если плотность электролита открытых никель-кадмиевых аккумуляторов все время отличается от значений, указанных изготовителем, она должна быть откорректирована заменой части электролита и доливкой либо воды, либо электролита более высокой концентрации или проведением полной замены электролита в соответствии с инструкциями изготовителя.
7.3. Чистота электролита
Во время эксплуатации открытых никель-кадмиевых аккумуляторов количество примесей электролита будет возрастать. Учитывая, что электролит был изготовлен с использованием компонентов, удовлетворяющих требованиям, указанным в таблицах 1, 2 и 3, и использовался для заливки и замены, удовлетворяя требованиям, указанным в таблице 4, то потребителю необходимо определить плотность согласно 7.2 и содержание карбонатов в соответствии с инструкциями изготовителей. При отсутствии инструкций изготовителей содержание карбоната в виде карбоната калия не должно превышать 75000 мг/дм. Проба, отобранная для анализа, должна быть отфильтрована для удаления твердых примесей.
Остальные примеси увеличиваются с течением времени в результате повышения их концентрации от заливки воды, а также выщелачивания из активных веществ. Во всех случаях отказа аккумулятора изготовитель должен дать консультацию.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Методы аналитического определения примесей
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Методы определения примесей в техническом гидроксиде калия приведены в следующих международных и государственных
стандартах:
Название |
|
Калия гидрат окиси технический (кали едкое). Метод количественного анализа |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания сульфата в виде сульфата бария весовым методом |
|
Калия гидрат окиси технический. Фотометрический метод определения содержания железа с применением 1,10-фенатролина |
|
ГОСТ 9285-78 | Калия гидрат окиси технический. Технические условия |
Калия гидрат окиси технический. Пламенно-фотометрический метод определения содержания натрия |
|
Гидрат окиси калия технический. Отбор образцов для испытаний. Приготовление основного раствора для выполнения некоторых определений |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания двуокиси углерода титрометрическим методом |
|
Калия гидрат окиси технический. Фотометрический метод определения содержания хлоридов |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания сернистых соединений методом восстановления и титрования |
|
Калия гидрат окиси технический. Определение содержания кальция и магния методом атомной абсорбции в пламени |
|
ИСО 6353-1-82 | Реактивы для химических анализов. Часть 1. Общие методы испытаний |
ИСО 6353-2-83 | Реактивы для химических анализов. Часть 2. Технические условия. Первая серия |
ПРИЛОЖЕНИЕ В (информационное)
В 1 Зависимость плотности электролита от содержания KОН при температуре 20 °С
Плотность (), кг/дм | |||
% (по массе) | |||
В 2 Зависимость плотности от температуры
При определении любой плотности, измеренной в диапазоне температур от 0 до 50 °С (), плотность при температуре 20 °С может быть определена с помощью следующей формулы
( - температура электролита, выраженная в градусах)
В 3 Зависимость плотности от содержания LiOH
Плотность электролита повышается приблизительно на 0,01 кг/дм при добавлении LiOH в количестве 0,012 кг/дм.
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1995
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.
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:
- Слить электролит из всех банок батареи;
- Промыть банки дистиллированной водой;
- Добавить новый электролит до указанного уровня;
- Оставить аккумулятор на 2-3 часа для пропитки пластин электролитов;
- 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.