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
Плотность электролита для АКБ зависит от климата района, в котором эксплуатируется автомобиль (табл. 104).
Нормы плотности электролита при температуре 25 °С
Таблица 104
Электролитом в свинцово-кислотных АКБ служит раствор серной аккумуляторной кислоты в дистиллированной воде. Для приготовления электролита применяется аккумуляторная кислота плотностью 1,83÷1,84 (ГОСТ 667) с допустимыми примесями (табл. 105). Аккумуляторная серная кислота представляет собой маслянистую прозрачную жидкость, которую подразделяют на два сорта - А и Б, в зависимости от количества примесей в ней. Содержание серной кислоты в сортах А и Б должно быть в пределах 92÷ 94 %.
Аккумуляторную серную кислоту обычно разливают в стеклянные бутылки емкостью 20÷30 л. Бутылки помещают в ивовые корзины или прочные деревянные обрешетки, доходящие до горла бутылки. Снизу и с боков бутылки тщательно обкладывают соломой или древесной стружкой. Отверстия бутылей закрывают притертыми стеклянными пробками. К горлу бутылки подвязывают деревянную бирку, на которой обозначают: наименование завода-изготовителя, название продукта, сорт, дату изготовления, номер, вес брутто и нетто, ГОСТ 667. На каждой корзине должен быть ярлык «Берегись ожога», изготовленный на белой бумаге с синей полосой.
Количество допустимых примесей в аккумуляторной серной кислоте
Таблица 105
Готовить электролит непосредственно из кислоты не следует, такой электролит будет сильно разогреваться. Для заливки в аккумуляторы следует готовить электролит из ранее приготовленного раствора плотностью 1,40 г/см 3 , для расчета количества воды и кислоты, чтобы получить требуемую плотность, следует пользоваться данными табл. 106.
При приготовлении электролитов, во избежание ожогов кожи, глаз и отравления, необходимо соблюдать правила техники безопасности:
Хранить кислоту в полиэтиленовых баках с плотными крышками или в стеклянных бутылях с притертыми пробками;
Переносить бутылки с кислотой, а также переливать кислоту из бутылей обязательно нужно вдвоем, в одиночку это делать категорически запрещено;
Не проливать кислоту на пол;
Пролитую кислоту вытирают тряпкой, смоченной в растворе едкого калия или кальцинированной соды;
Готовить электролит необходимо в эбонитовой, фаянсовой, керамической или выложенной свинцовыми листами деревянной посуде, так как другая посуда, в том числе и стеклянная, для этого непригодна из-за того, что стекло может лопнуть от высокой температуры, которая возникает при вливании кислоты в воду;
Всегда нужно вливать тонкой струйкой кислоту в воду, непрерывно размешивая раствор стеклянной или эбонитовой палочкой;
При приготовлении, заливке и доливке электролита необходимо надевать защитные очки, кислотощелочестойкие перчатки, брезентовые нарукавники, прорезиненный фартук и резиновые сапоги (рис. 35);
При попадании серной кислоты на кожу необходимо немедленно, до оказания медицинской помощи в течение 5... 10 минут промыть пораженные места обильной струей воды и смочить 10%-ным водным раствором нашатырного спирта или кальцинированной (бельевой) соды;
При попадании серной кислоты в глаза следует немедленно промыть их обильным количеством воды, а затем слабым раствором питьевой соды;
в случае отравления серной кислотой в качестве нейтрализующего вещества необходимо применять молоко или питьевую соду.
Количество дистиллированной воды, электролита плотностью 1,40 г/см3 при 15 °С или кислоты плотностью 1,83 г/см3 при 15 °С, необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности
Таблица 106
Примечание. В результате химической реакции объем приготовленного электролита получается меньше, чем сумма объемов компонентов, участвующих в реакции.
Пример. Требуется приготовить из кислоты 32 л электролита плотностью 1,27 г/см3 (при температуре 15 °С).
Метод расчета. По табл. 106 находим, что для приготовления 1 л электролита плотностью 1,27 г/см 3 при 15 °С требуются 0,778 л воды и 0,269 л кислоты. Для 32 л электролита воды и кислоты потребуется в 32 раза больше, т. е. воды должно быть 0,778 · 32 = 24,896 л, кислоты 0,269 · 32 = 8,608 л.
Рис. 35. Средства защиты, применяемые при работе с кислотой
и аккумуляторными батареями: 1 -резиновые сапоги; 2- 10%-ныйраствор нашатырного спирта; 3 -холодная вода; 4 - 10%-ный раствор кальцинированной (бельевой) соды; 5 - защитные очки с темными стеклами; 6- защитные очки со светлыми стеклами; 7 - прорезиненный фартук; 8 - кислотощелочестойкие перчатки; 9 - брезентовые нарукавники
При приготовлении электролитов запрещается применять техническую серную кислоту вследствие того, что в ней содержатся примеси, разрушающие пластины и снижающие срок службы АКБ. Также запрещается применять для приготовления электролита недистиллированную воду, так как речная, озерная, колодезная, ключевая или водопроводная вода всегда содержит различные примеси (хлор, железо и т. п.). Если смешать аккумуляторную кислоту с такой водой, то электролит загрязнится вредными примесями и его нельзя будет заливать в батареи, так как это приведет к повышенному саморазряду батареи и разрушению пластин.
При обслуживании, а также при отказе аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации ее разряженность проверяют измерением плотности электролита с помощью кислотомера (денсиметра) или с помощью ареометра или мензурки (рис. 14). Для измерения плотности и приготовления электролита в узкий стеклянный сосуд наливают (с помощью резиновой груши) электролит и опускают в него ареометр. Деление на шкале ареометра, совпадающее с уровнем электролита, укажет плотность электролита.
Рис. 36. Измерение плотности электролита: 1 - стеклянный цилиндр; 2 - резиновая груша; 3 - резиновая пробка; 4 - эбонитовая трубка; 5 - ареометр; 6 - мензурка
Для измерения плотности электролита, залитого в аккумулятор, удобнее использовать кислотомер (см. рис. 36). При измерении необходимо следить за тем, чтобы ареометр не «прилипал» к стенкам кислотомера или мензурки, а свободно плавал в электролите. При отсчете показаний ареометра смотреть нужно так, чтобы поверхность электролита была на уровне глаз.
Плотность электролита изменяется в зависимости от температуры окружающего воздуха, поэтому если температура электролита будет отличаться от 25 °С, то к показаниям ареометра прибавляют или отнимают температурную поправку (табл. 107).
Температурная поправка на плотность электролита при отклонении
от температуры 25 °С
Таблица 107
При температуре электролита выше 30 °С поправка прибавляется к фактическому показателю ареометра. Если температура электролита ниже 20 °С, то поправка вычитается. Когда температура электролита находится в пределах 20÷30 °С, поправка на температуру не учитывается. Неправильные результаты при измерении плотности электролита получают в следующих случаях:
Уровень электролита в аккумуляторной батарее не соответствует норме;
Электролит слишком горячий или холодный (оптимальная температура для замера плотности составляет 15... 27 °С);
Сразу после доливки дистиллированной воды, так как необходимо выждать, пока электролит перемешается. Если батарея разряжена, то для этого может потребоваться несколько часов;
После нескольких включений стартера (следует выждать, пока установится равномерная плотность электролита в элементах батареи);
При «кипящем» электролите (необходимо выждать, пока пузырьки в электролите, набранные в стеклянный цилиндр ареометра, поднимутся на поверхность).
Если при измерении плотности электролита обнаружится, что она чрезмерно высокая (1,3 г/см 3 и выше), то необходимо удалить часть электролита из элемента и вместо нее долить дистиллированной воды, выждать некоторое время, пока электролит перемешается с водой, и затем повторно замерить его плотность.
Таким образом, чтобы содержать аккумуляторную батарею (АКБ) в надежном и исправном состоянии, необходимо следить за чистотой электролита, так как применение электролита, загрязненного вредными примесями, ведет к повышенному саморазряду АКБ и разрушению пластин. Так, например, попадание в электролит каких-либо металлов вызывает в АКБ сильный саморазряд и снижает срок ее службы. Все соединения азота (нашатырного спирта) сокращают срок службы пластин: у положительных пластин разрушается решетка, а у отрицательных пластин ускоряется сульфация. При попадании в электролит соляной кислоты и других соединений происходит усиленный саморазряд батарей и разрушение сепараторов.
Для работы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи необходим электролит – водный раствор серной кислоты, обладающий высокой ионной проводимостью. При погружении электродов аккумулятора в электролит и подключении к выводам электродов внешней нагрузки начинаются электрохимические реакции, описанные в .
Электролит для заливки в аккумуляторную батарею готовят из серной кислоты (ГОСТ 667-73 ) и дистиллированной воды (ГОСТ 6709-72 ). При подготовке электролита следует пользоваться руководством по эксплуатации автомобиля. Для надежной работы аккумуляторных батарей необходима высокая степень чистоты электролита.
Нельзя применять техническую серную кислоту и недистиллированную воду, так как при этом ускоряется саморазрядка, сульфатация и разрушение пластин, и уменьшается емкость батареи.
При приготовлении электролита кислоту льют тонкой струйкой в воду, одновременно помешивая раствор чистой стеклянной палочкой. Нельзя наливать воду в кислоту, так как при этом выделяется большое количество тепла в верхних слоях раствора, и электролит будет разбрызгиваться из емкости и при попадании на тело может вызвать ожоги.
Смешивать электролит следует в кислотостойкой эбонитовой, фарфоровой или освинцованной посуде.
Количество дистиллированной воды, серной кислоты или электролита при приготовлении 1 литра электролита необходимой плотности приведены в таблице 1 .
Таблица 1. Количество дистиллированной воды, серной кислоты или электролита плотностью 1,4 г/см 3 для приготовления 1 л электролита необходимой плотности при температуре 25 ˚С, л
Плотность |
Для серной кислоты |
Для электролита |
||
дистиллированная |
серная кислота |
дистиллированная |
электролит |
|
Плотность электролита определяют с помощью денсиметра или ареометра.
Новые аккумуляторные батареи заливают электролитом плотностью на 0,02 г/см 3 меньше той, которая должна быть в конце зарядки.
Плотность электролита
Плотность электролита, как и любого другого вещества, определяется отношением массы к занимаемому этой массой объему. Для электролита плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр (г/см 3
).
Поскольку плотность дистиллированной воды равна 1 г/см 3
, а серная кислота тяжелее воды (ее плотность при +20 ˚С
составляет: 1,8312-1,8355 г/см 3
), то с добавлением серной кислоты в воду плотность электролита будет возрастать, а при добавлении в раствор (электролит) воды, его плотность будет уменьшаться. По этим же причинам плотность будет уменьшаться при сульфатации пластин и при сильной разрядке батареи, а увеличивается при испарении воды (например, в процессе интенсивной зарядки).
При понижении плотности электролита возрастает внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и уменьшается ее емкость. В морозное время года чрезмерное снижение плотности может привести к замерзанию электролита.
Повышение плотности электролита приводит к интенсивному разрушению пластин и их сульфатации, что снижает емкость аккумулятора и уменьшает срок его службы. Следует учитывать, что плотность электролита в аккумуляторах (банках) аккумуляторной батареи не должна отличаться более чем на 0,01 г/см 3
. В противном случае батарею необходимо полностью зарядить и произвести корректирование плотности электролита.
Если плотность выше нормы - доливают дистиллированную воду, если ниже - электролит плотностью 1,4 г/см 3
(электролит можно доливать лишь в полностью заряженную аккумуляторную батарею). Корректировку плотности доливкой производят после предварительного отбора из аккумуляторов нужного количества электролита. После этого аккумуляторную батарею заряжают в течение 25...30 мин
для полного перемешивания электролита и снова измеряют его плотность.
В процессе эксплуатации необходимо следить за состоянием аккумуляторной батареи. При нормальных эксплуатационных параметрах плотность электролита в аккумуляторах батареи является индикатором степени их разрядки. Снижение плотности электролита на 0,01 г/см 3
соответствует разрядке аккумулятора на 6 %
.
Если появляется необходимость в частой подзарядке батареи, следует выяснить причину и ее устранить, поскольку систематическая недозарядка аккумуляторной батареи значительной сокращает срок ее службы и отрицательно сказывается на пусковых качествах двигателя.
Определение степени зарядки аккумуляторной батареи
Степень зарядки аккумуляторной батареи проверяют измерением плотности электролита, приведенной к температуре +25 ˚С . В зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля и времени года используется электролит разной плотности (таблица 2 ).
Таблица 2. Плотность электролита в зависимости от климатических условий и времени года
Макрокли- |
Климатический район (ГОСТ 16350-80) |
Средне- |
Время года |
Плотность электролита приведенная к температуре +25 ˚С, г/см 3 |
|
Для новой аккумуляторной батареи |
Для заряженной аккумуляторной батареи |
||||
Холодный |
Очень холодный |
от -50 до -30 |
Зима |
||
Лето |
|||||
Холодный |
от -30 до -15 |
Круглый год |
|||
Умеренный |
Умеренный |
от -15 до -3 |
Круглый год |
||
Жаркий сухой |
от -15 до +4 |
10…15 мм
выше предохранительного щитка, установленного над сепараторами.
Для облегчения контроля уровня электролита у заливных горловин аккумуляторных батарей снизу имеются указатели – тубусы, входящие внутрь аккумуляторной батареи. Нижний срез тубуса находится на требуемом расстоянии от поверхности предохранительного щитка. Уровень электролита считается достаточным, если поверхность электролита касается нижнего торца тубуса горловины. При этом на поверхности электролита образуется четко видимый мениск. Если уровень электролита ниже указанного из-за выплескивания, следует долить дистиллированной воды. В случае превышения уровня электролита в банках аккумуляторной батареи его следует уменьшить с помощью резиновой груши, так как выплескивание может привести к интенсивной коррозии деталей крепления и к окислению проводов. | |||
ПРИЛОЖЕНИЕ В (информационное)
В 1 Зависимость плотности электролита от содержания КОН
при температуре 20 "С
|
Плотность (Рго) КГ/ДМ 3 | |||
|
% (по массе) | |||
В 2 Зависимость плотности от температуры
При определении любой плотности, измеренной в диапазоне температур от 0 до 50 в С (р т), плотность р 2 о при температуре 20 "С может быть определена с помощью следующей формулы
Р2о=Рт + 0,0005 (Г-20)
(Г - температура электролита, выраженная в градусах)
В 3 Зависимость плотности от содержания LiOH Плотность электролита повышается приблизительно на 0,01 кг/дм 3 при добавлении LiOH в количестве 0,012 кг/дм 3 .
УДК 621.3.035.4:006.354 Л13 ОКСТУ 3482
Ключевые слова: аккумуляторы щелочные, батареи аккумуляторные щелочные, электролит для открытых никель-кадмиевых аккумуляторов
Редактор Р. С. Федорова Технический редактор О. Н Власова Корректор А. В: Прокофьева Оператор Т. В. Александрова
Сдано в набор 21.12.94. Подписано в печать 06.02.95. Уел. печ. л. 0,70. Уел. кр.-отг. 0,70 уч.-иэя. л. 0,60
Тираж 623 экэ. С 2077 Зак.2609.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14. Набрано в Калужской типографии стандартов на ПЭВМ.
Калужская типография стандартов,)л. Московская, 256.
1 Область распространения...............1
3 Объект стандарта 1
4 Определения..................2
5 Приготовление электролита...............2
6 Требования к электролитам для заливки и замены........5
7 Физические и химические требования к электролиту........6
8 Приложение А Методы аналитического определения примесей.....7
9 Приложение В Зависимость плотности электролита от содержания КОН при тем
пературе 20 °С..............8
ГОСТ P 50711-94 (МЭК 993-89)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Electrolyte for vented nickel-cadmium cells
Дата введения 1996-01-01
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на электролиты и их компоненты, применяемые в открытых никель-кадмиевых аккумулято-рах.
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.
7 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТУ
7.1 Плотность электролита
При эксплуатации на плотность электролита влияют:
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 газовыделе-нию. Необходимо дать время не менее 15 мин до отбора электролита из аккумуляторов для измерения плотности.
7.2. М и н и м а л ь н ы е 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 3 . 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
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 содержашш железа с применением 1,10-фенатро-лина |
|
|
ГОСТ 9285-78 (ИСО 992-75 ИСО 995-75 ИСО 2446-73) |
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 |
|
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