Автомобильный аккумулятор: Плотность электролита

• Электролит в автомобильном свицово-кислотном аккумуляторе — это 30%-ный раствор серной кислоты H₂SO₄ в дистиллированной воде H₂O.
• Аккумуляторная серная кислота, поступающая в продажу, содержит 94% химически чистой кислоты H₂SO₄. Она прозрачна, не имеет цвета и запаха, кипит при температуре 33°С, замерзает при Т=7°С, имеет плотность Y_к= 1,83 г/см³. Чаще в торговую сеть поставляется электролитный раствор с плотностью Y_эл=1,4 г/см³, или с плотностью, требуемой для данного климатического региона.
• Под плотностью электролитного раствора (или кислоты) понимают отношение массы вещества (в граммах) к занимаемому им объему (в см³). Таким образом плотность — это параметр электролита, подобный его удельному весу. Плотности электролита 1,10...1,30 г/см³ соответствует массовая концентрация серной кислоты в 28...40%.
• В исправной автомобильной аккумуляторной батарее плотность электролита может находиться в пределах от 1,07... 1,3 г/см³. Разброс значений плотности электролита в банках полностью заряженной исправной АКБ не должен превышать 0,01 г/см³.
• Однако, если батарея разряжена, значение плотности в байках АКБ может быть различным. Это зависит от состояния разряженности данного аккумулятора, от его технического состояния, а также от плотности первоначально залитого в него электролита.
• При выборе плотности электролита для первоначальной заливки приходится выбирать между продолжительностью срока службы АКБ, который с уменьшением плотности увеличивается, и емкостью батареи, которая с понижением плотности электролита уменьшается.
• Кроме того, с увеличением плотности электролита до 1,30 г/см³ батарея может храниться при более низкой температуре (T_1.30= -60°С) без причинения ей ущерба (без размораживания активных масс электродов).
• В рабочем свинцово-кислотном аккумуляторе плотность ниже 1,07 г/см³ недопустима, и не только из-за раннего замерзания электролита (Т_1.07=-5°С), но и по причине падения емкости аккумулятора при термальных температурных условиях (Т > 10°С). Таким образом, плотность электролита во всех аккумуляторных банках автомобильной стартерной батареи должна поддерживаться одинаковой и в определенных границах в соответствии с заданными условиями эксплуатации, которые значительно отличаются для разных климатических регионов.
• ГОСТ 16360-80 определяет климатические регионы по среднемесячной температуре t_срC° воздуха в январе. С учетом требовании ГОСТа составлена таблица.

• климатические регионы по среднемесячной температуре tсрC° воздуха в январе
  				пл. при 25°С (г/см3)
  климатическая зона	tср°С(янв)	время года	tз°С(замерз)	при зал-ке	после заряда АКБ
  очень холодная	-50...-30	зима	-(64...68)	1,28	1,30
  заполярье	-15...-5	лето	-(50...58)	1,24	1,26
  холодная	-30...-15	весь год	-(58...64)	1,26	1,28
  московский регион	-9	весь год	-(52...60)	1,25	1,27
  умеренно-холодная	-15...-5	весь год	-(50...58)	1,24	1,26
  теплая сухая	-5...+5	весь год	-(40...50)	1,22	1,24
  теплая влажная	0...+5	весь год	-(28...40)	1,20	1,22
  жаркая влажная (субтропики)	+5...+10	весь год	-(22...28)	1,18	1,20

• Проводить сезонное изменение плотности электролита необходимо только в широтах, где средняя температура января ниже —30°С.
• Электролит приготавливают вливанием кислоты в воду, а не наоборот. Важно отметить, что в начале составляют электролит в пропорции 0,42 л 94%-ной кислоты и 0,65 л дистиллированной воды. При этом получается электролит с плотностью 1,4 г/см³ (при Т=25°С). Далее электролит разбавляют до нужной плотности в дистиллированной воде. Для получения одного литра электролита требуемой плотности при эксплуатации батареи в средних широтах России 0,6 л электролита с плотностью Y₂₅=1,40 г/см³ необходимо влить в 0,4 л дистиллированной воды. Получится электролит с плотностью Y₂₅=1,24 г/см³. После полной зарядки плотность во всех банках АКБ достигает номинального значения 1,26 г/см³. Для московского региона круглогодичная плотность в полностью заряженной батарее несколько выше 1,27 г/см³.
• Если необходимо повысить плотность электролита непосредственно в аккумуляторе, то доливают не кислоту, а электролит с плотностью 1,4 г/см³.
• При этом производят также выравнивание плотности и уровня электролита в разных банках, что делают в процессе заряда батареи.
• Измеряют уровень с помощью стеклянной мерной трубочки, а плотность электролита с помощью денсиметра (аэрометра) или с помощью поплавкового плотномера. Необходимо также наличие градусника.
• После измерения плотности и температуры электролита измеренную плотность приводят к температуре +25°С по формуле Y₂₅=Y_т + 0,0007 (Т -25), или с помощью графика, показанного на рис. 1,
  
  на котором слагаемое 0,0007 (Т -25) обозначено как величина температурной поправки _АY (г/см³).
• Из графика видно, что в интервале температур (20...30)°С величина поправки _АY незначительна и ею можно пренебречь. Если же плотность электролита измеряется за пределами указанного диапазона, приведенная плотность определяется с учетом поправки:
  Y₂₅=Y_T + _АY,
  где Y_Т — плотность электролита при температур измерения Т.
• Например, если измеренная при температуре Т = -5°С плотность Y_T=1.28 г/см³, то согласно графику что означает, что при температуре +25°С плотность электролита Y₂₅=1,28 - 0.02=1,26 (г/см³).
• Возможно и обратое использовании графика: если известно, что при температуре +25°С плотность электролита 1,26 г/см³, то при температуре +40°С она изменится и определится как: Y₄₀=Y₂₅-Y_T=1,26 -0.02= 1,24 (г/см³).
• Разность между плотностью полностью заряженного аккумулятора Y_з, и полностью разряженного (Y_р) при температуре 25°С всегда равна 0,10 г/см³, а A_Ср=100 (Y_з-Y₂₅) / (Y_з-Y_р)- Тогда, если известна начальная плотность Y_н полностью заряженной аккумуляторной батареи, по измеренной плотности Y_т электролита можно определить степень разряженности А_Ср (%) каждого аккумулятора в отдельности:
  А_Ср = 625 (Y_н -Y_Т + A_Y)%. (4)
• Следует помнить, что серная кислота, входящая в состав электролита, исключительно активное химическое вещество, способное вызвать опасные кислотные ожоги на теле человека. Парами кислоты можно отравиться. Работа с электролитом требует особой осторожности, специальной химической посуды и индивидуальных средств защиты.
• 
  
  
  
  
  
  Если вам понравился
  наш сайт
  сообщите о нем
  своему другу:
  

  Нравится