Аккумулятор сел в пути
Бывают такие моменты, когда сел в дороге аккумулятор, а ехать нужно, что делать в таком случае? Одним из более известных методов считается подзарядка с другого автомобиля. В двух машинах зажигание должно быть исключено. Провод включите сначала в положительную клемму незаряженного аккумулятора, другой его конец — в клемму донора. Подобным методом подсоедините и другой провод. Запустите мотор донора, и пусть он потрудится на оборотах в протяжение 20 минут. Пытайтесь включить уже после этого мотор своего автомобиля.
Кабелей для зарядки может и не быть, или этот способ не подействует. В таком случае, несомненно, поможет буксировка машины (этот метод предназначен только для модификаций с ручной коробкой). Буксировочным тросом необходимо зафиксировать оба авто и начать движение. Подключите другую передачу и выкручивайте сцепление. Затем необходимо стремительно прекратить сцепление и надавить на педаль газа. Как только машина заведётся, нужно дать время потрудиться двигателю, чтобы аккумуляторная батарея зарядилась от генератора.
Контроль степени заряда аккумулятора
Контроль плотности удобен тем, что позволяет оценить состояние каждой банки аккумуляторной батареи. Но ареометр есть не у всех, да и в необслуживаемых аккумуляторах этот метод неприменим. Зная характеристики свинцово-кислотного аккумулятора, можно грубо оценить его заряженность и вольтметром – без нагрузки его показания должны быть в пределах 12,8-13,2 В, поскольку в 12-вольтовом аккумуляторе 6 последовательно соединенных банок, а при полном заряде каждая имеет напряжение на выводах в 2,2-2,4 В. Разряженным же аккумулятор считается, если напряжение на банке падает ниже 2,03 В (то есть 12,18 В в сумме).
Видео: Проверка заряда аккумулятора нагрузочной вилкой
Грубость же этого способа оценки состоит в том, что суммируется напряжение на всех банках независимо от их состояния. Например, если пять из шести банок полностью исправны и заряжены, а в шестой произошло замыкание, то на вольтметре мы увидим 10,75В – казалось бы, аккумулятор находится в глубоком разряде, но попытки зарядить его приведут лишь к «выкипанию» электролита в исправных банках.
Но даже если напряжение на выводах в норме – не факт, что аккумулятор окажется способным отдавать нужный ток. Для контроля токоотдачи применяются нагрузочные приборы – в простейшем случае это обычная нагрузочная вилка, состоящая из мощного резистора низкого сопротивления и вольтметра, наиболее сложные приборы (применяемые, в частности, в дилерских автотехцентрах) имеют встроенные электронные схемы, по падению напряжения на менее мощной нагрузке исходя из заранее введенной номинальной емкости определяющие состояние аккумулятора. Поскольку цена таких приборов делает их покупку для рядового автомобилиста неоправданной (в частности, АКБ-тестер Micro 568 стоит около 16 тысяч рублей), остановимся на нагрузочных вилках традиционной конструкции.
Подключив клеммы вилки к аккумулятору, можно увидеть напряжение на нем – опираясь на указанные выше значения, можно грубо определить его степень заряженности, на многих приборах для удобства нанесены цветовые обозначения (зеленый/желтый/красный диапазон). Нажав на тумблер или кнопку на корпусе, мы подключаем к аккумулятору нагрузку, сопротивление которой составляет десятые доли ома – тем самым она имитирует включение стартера с мощностью около киловатта. В этот момент напряжение на клеммах резко упадет и начнет снижаться еще сильнее. Исправным аккумулятор можно считать, если включение нагрузки не вызывает падения напряжения более чем на 2 вольта (для обычно используемых АКБ на 55-65 А*ч, чем больше емкость – тем меньше должна быть просадка), а дальнейшее снижение напряжения происходит медленно и плавно. Резкое падение напряжения – явный указатель на то, что батарея уже не в силах отдать высокий ток, а его быстрое снижение в течении нескольких секунд означает значительное падение емкости аккумулятора.
Коррекция плотности электролита
Эксплуатация автомобиля подразумевает циклическую нагрузку на АКБ, во время которой катализатор электрохимического процесса изменяет свою структуру. Поскольку электролит состоит из кислоты(35%) и дистиллированной воды(65%), то это соотношение способно изменяться в зависимости от степени заряженности источника энергии. Во время движения транспортного средства генератор постоянно подает на батарею электрический ток.
Когда емкость восстанавливается, начинается процесс электролиза, во время которого электролит закипает и испаряется. Аналогичный процесс происходит при длительной зарядке специальным устройством. Количество воды в растворе уменьшается, из-за чего увеличивается плотность и убавляется объем жидкости. Чтобы восстановить номинальное значение необходимо долить дистиллированную воду в каждую банку батареи.
Причины снижения плотности электролита
Чтобы поддержать работоспособность элемента питания автовладельцы добавляют в батарею дистиллированную воду, забывая проверить показатели плотности. Большая концентрация воды приводит к сильному электролизу, во время которого вместе с водой начинает испаряться серная кислота, что снижает плотность электролита. Со временем содержание кислоты в растворе становится критическим и раствор перестает выполнять функцию катализатора химических процессов, что негативно отражается на функциональности аккумулятора.
Методика проверки
Выделяют два простых метода определения плотности кислоты в аккумуляторе, которые не требуют от автолюбителя наличия сложного оборудования. Первый из них заключается в использовании нагрузочной вилки, то есть устройства, которое вызывает короткое замыкание и измеряет показатель произведённого тока. Если полученное значение меньше, чем 10 вольт, следует заменить аккумулятор.
При снятых пробках в батарее можно проверить состояние и плотность электролита. Его цвет характеризует состояние прибора питания. Если он прозрачный — все нормально, но когда он бурый или чёрный — аккумулятор должен быть заменён по причине выпадения активной массы вещества. Все нагрузочные испытания можно делать только при полностью заряженной батарее. Признаки указывающие на то, что она подлежит замене:
- Напряжение ниже 10,2 вольт.
- Возраст свыше 5 лет: батарея может крутить стартер, но до первого мороза.
- Электролит не покрывает полностью пластины, происходит их сульфатация.
- Отсутствие напряжения.
Если батарея закрыта, то есть, нет доступа к пробкам, измерение плотности невозможно. Тогда с помощью вольтметра нужно измерить напряжение и по показателю определить степень плотности электролита, сдвинув запятую на одну позицию назад. Например, измеренное напряжение 12,8 V — плотность 1,28 — аккумулятор полностью заряжен. Мероприятия, увеличивающие срок службы аккумулятора:
- Плотно и надёжно закрепить его к кузову.
- Не разряжать до конца (если двигатель не заводится, искать причину).
- При эксплуатации реже, чем раз в неделю, заряжать зарядным устройством.
- Проверять уровень свинцово-кислотного раствора. Он должен покрывать пластины, а если нет, то нужно долить дистиллированной воды.
- Контроль плотности электролита.
- Раз в полгода проверять напряжение зарядки аккумулятора.
Что делать при низком уровне электролита
При работе и зарядке АКБ в определенных случаях происходит значительное снижение объема электролита, повышается концентрация кислоты. Это разрушает пластины, значительно снижает ресурс аккумулятора. Для решения этой проблемы следует использовать дистиллированную воду, которую нужно добавлять вовремя. Это позволяет предотвратить отрицательное воздействие кислоты на внутренние рабочие элементы батареи.
На заметку! Важно помнить, что электролит допускается доливать только при его потере, которая произошла вследствие вытекания.
При других ситуациях испаряется кислород, водород, а серная кислота остается внутри. Если после доливания воды и полноценной зарядки плотность не поднимается, то существует высокая вероятность накопления солей на пластинах. В результате кристаллизации агрегат выходит из строя. Его реанимация в некоторых случаях возможна, но при этом не требуется доливать какую-либо жидкость.
Принимая во внимание причины уменьшения объема жидкости, нужно находить конкретные решения, которые могут быть комплексными. Правильная эксплуатация аккумулятора, добавление дистиллированной воды, своевременная подзарядка оптимальным током увеличит его ресурс
Это обеспечит надежный легкий запуск исправного двигателя даже при низких температурах окружающего воздуха.
При обнаружении уменьшения уровня жидкости в АКБ нужно действовать по следующему алгоритму:
- снять батарею с автомобиля;
- поставить ее на ровную поверхность;
- очистить верхнюю часть от грязи, мусора и открутить крышки заливных отверстий;
- с помощью шприца или специальной спринцовки отобрать электролит из глубины каждой банки, проверить его на прозрачность;
- при наличии взвеси темного цвета заменить АКБ;
- долить воду до нормального уровня;
- поставить аккумулятор на зарядку, выставив малый ток;
- примерно через 3-4 часа проверить плотность с помощью ареометра.
Если она растет до значений 1,27-1,29 г/ куб.см, то проблема решена.
Устройство аккумуляторных батарей
Устроены аккумуляторы достаточно просто. Любой аккумулятор, как правило, имеет 6 секций(банок), в каждой из которых висят свинцовые пластины, которые опущены в раствор серной кислоты, именуемый электролит.
Имейте это в виду, так как серная кислота достаточно едкое вещество, которое в добавок лишено полезных свойств для организма. Если пролить электролит на руку, можно запросто получить химический ожог. Если все же кислота попала на поверхность вашего тела или внутрь, срочно промойте поверхность большим количеством воды, или выпейте много воды и сделайте промывание желудка, если электролит попал внутрь. После этого обязательно обратитесь к врачу незамедлительно, чтобы избежать последствия.
Так вот. Имеем шесть банок с свинцовыми пластинами и наполненные кислотой. Каждая банка дает 2 вольта напряжения, а если соединить их последовательно, получим как раз 12 вольт. На самом деле каждая банка дает не ровно 12 вольт, но об этом немного позднее.
Что делать, если уровень электролита низкий или высокий
Если после замера количества жидкости определилось, что объём превышает значение нормы, лишний электролит нужно извлечь, например, откачать спринцовочной грушей.
Если раствора не хватает, требуется увеличить его объём
Однако изначально важно определить плотность, чтобы не допустить непреднамеренного вредительства работоспособности батареи
Отмечено, что плотность может принимать значения от 1,27 до 1,29 г/см3. Если при замере ареометр показал цифры, меньшие нижней отметки предела, то нужно увеличить концентрацию химического вещества, добавив электролит. В обратном случае – дистиллированную воду.
Источник тока автомобиля
В современном автомобиле предусмотрено два источника тока: аккумулятор и генератор. Если максимально упростить объяснение, оба работают по очереди — один даёт ток, а второй в это время отдыхает. Аккумулятор является электрохимическим источником тока. Значение таких устройств трудно переоценить, так как невозможно себе представить автомобиль без электрических подъёмников стёкол или подогрева сидений. Более того, некоторые автомобили имеют даже электрический усилитель рулевого управления.
Подсчитано, что в среднем аккумуляторная батарея за свой срок службы совершает около 5 тысяч запусков двигателя. Нужно помнить, что это величина математическая, которая не имеет ничего общего с реальностью. Производители рассчитывают один запуск мотора за секунду, поэтому если возникают проблемы с пуском двигателя, срок службы элемента падает. Как правило, аккумулятор среднего класса работает в течение 3 лет при условии, что плотность АКБ находится в норме.
Как проверить плотность электролита
Эксплуатация машины должна сопровождаться периодической проверкой состояния аккумулятора. Как уже говорилось ранее, увеличение концентрации серной кислоты в банках повлияет на работоспособность батареи. Мастерская рекомендует проверять состояние аккумулятора каждые 15-20 000 километров пробега. Диагностика может быть проведена следующим образом:
- Проверьте корпус батареи на наличие механических повреждений и утечек.
- Визуально проверьте уровень электролита. Он должен быть на 1,3 см выше края банок.
- Измерьте плотность электролита с помощью измерительного прибора.
Иногда зарядка может быть снижена из-за ослабления ремня привода генератора. По этой причине владельцам автомобилей рекомендуется регулярно проверять напряжение, самостоятельно или на станции техобслуживания.
Измерения с помощью ареометра
Как указывалось ранее, плотность электролита в аккумуляторе измеряется с помощью ареометра. Перед проведением измерительных процедур необходимо оценить уровень специализированной жидкости в каждой пластине аккумулятора и откорректировать его с помощью очищенной воды. Затем аккумулятор следует полностью зарядить и протестировать по следующему алгоритму:
- Поместите батарею на ровную поверхность.
- Снимите крышку топливного бака.
- Опустите ареометр в жидкость с электролитом и втяните ее в прибор с помощью резинового наконечника.
- Зачерпните достаточное количество реагента для перемещения поплавка.
- Измерьте плотность ареометром в соответствии с показаниями на шкале.
- Запишите показания и повторите процедуру на остальных пластинах.
- Сравните показания со стандартными значениями.
Интересно, что значения во всех банках должны быть одинаковыми. Если измерение показывает низкую плотность в отдельных пластинах, проверьте батарею на наличие повреждений или короткого замыкания между банками. Низкая плотность во всех элементах может указывать на то, что батарея сильно разряжена или изношена. Эксплуатация автомобиля с таким аккумулятором может быть нарушена.
Можно ли провести измерения без ареометра
Проведение испытаний с электролитической жидкостью невозможно без специального измерительного прибора. Однако можно изготовить ареометр вручную, предварительно подготовив поплавковый баланс. Чтобы изготовить устройство самостоятельно, выполните следующие действия:
- Подготовьте пустую пластиковую трубочку, например, трубочку для напитков.
- Поместите заранее подготовленный поплавок в очищенную воду и отметьте на нем уровень жидкости. Эта отметка соответствует 1 г/мл.
- Поместите поплавок в новую жидкость электролита с точным удельным весом, например, 1,4 г/см3.
- Сделайте отметку в месте, где электролит встречается с поплавком, а затем отметьте расстояние между двумя существующими значениями.
Для отвода жидкости электролита можно использовать резиновую колбу. В качестве альтернативы можно использовать обычный стакан, в который помещается поплавок.
Проведение измерений на необслуживаемой батарее
Проблема измерения плотности электролита в необслуживаемых батареях заключается в отсутствии сменных пробок. Однако при производстве батарей производители используют отверстия, которые впоследствии заделываются одноразовыми пробками. При необходимости их можно удалить или высверлить, превратив необслуживаемую батарею в обслуживаемую.
Стоит отметить, что после обслуживания батареи отверстия должны быть плотно закрыты. Для этого используется пластик, так как он легко плавится и прилипает ко всем материалам. Поэтому, даже если заглушки не могут быть полностью удалены, их можно высверлить и загерметизировать пластиком после обслуживания.
Процедура замены по этапам
Какие значения плотности электролита считают нормой?
Аккумуляторная батарея – химический источник тока, и происходящие в нем превращения носят обратимый характер. Конструкция подобных устройств несложная, они состоят из корпуса, где размещены электроды, сепаратора-конвертора и шины. Закрывается это все крышкой с выходными отверстиями и клеммами. Но аккумулятор не будет работать без электролита. В свинцово-кислотных батареях это раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратная зависимость прослеживается относительно температуры жидкости. Проверка плотности щелочного электролита будет проводиться теми автовладельцами, в машине которых используются никель-кадмиевые или никель-железные батареи.
Аккумуляторные батареи для авто
По плотности электролита автомобильного аккумулятора можно определить состояние батареи. Если значение понизилось, то, вероятнее всего, какая-то ячейка с дефектом, произошел обрыв цепи или глубокий разряд АКБ. Для последнего случая пониженная плотность будет во всех ячейках. Если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние жидкости внутри нее. Во время работы АКБ вода постепенно испаряется, в результате электролит становится более концентрированным, что тоже негативно сказывается на состоянии агрегата. Эта характеристика влияет на емкость батареи и определяет ее эксплуатационный срок.
Определение плотности электролита автомобильного аккумулятора
Очень важно выдерживать оптимальные показатели плотности электролита в АКБ, которые во многом зависят от климатической зоны. В регионах с холодным макроклиматом плотность кислотного электролита лучше поддерживать в диапазоне 1,27–1,29 г/см3. В средней полосе эти цифры изменятся – 1,25–1,27 г/см3
В более теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3. Причем при заливке электролита лучше готовить раствор по нижней границе указанных диапазонов. Для щелочного аккумулятора проверка плотности внутреннего содержимого должна показывать 1,19–1,21 г/см3. Перед приготовлением важно уточнять состав, бывают калиевые и натриевые электролиты, для каждого из них будут свои пропорции, чтобы добиться указанного значения
В средней полосе эти цифры изменятся – 1,25–1,27 г/см3. В более теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3. Причем при заливке электролита лучше готовить раствор по нижней границе указанных диапазонов. Для щелочного аккумулятора проверка плотности внутреннего содержимого должна показывать 1,19–1,21 г/см3
Перед приготовлением важно уточнять состав, бывают калиевые и натриевые электролиты, для каждого из них будут свои пропорции, чтобы добиться указанного значения
Мнение эксперта Руслан Константинов Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.
В большинстве случаев электролит представляет собой раствор из серной кислоты и дистиллированной воды примерно в пропорциях примерно 2/1 (60% воды и 40% кислоты). При таком соотношении пластины аккумулятора способны накапливать электрический заряд. Многие знают о плотности электролита, но немногие знают, почему этот параметр меняется от разрядов и зарядов. Когда аккумулятор заряжается, из электролита выводится вода, соответственно процентное соотношение начинает меняться в пользу кислоты. При разряде АКБ наоборот снижается концентрация кислоты, на пластинах она начинает оседать сульфатами. При глубоком разряде то пластины попросту зарастут сульфатами, которые при следующем заряде уже не будут разрушаться, происходит процесс так называемой сульфатации. Это явление опасно тем, что постепенно плотность сильно снизится и зарядка уже не поможет восстановить работоспособность аккумулятора из-за чрезмерной сульфатации.
Не стоит экспериментировать и с повышением плотности, некоторые считают, что проще вовсе использовать концентрированную серную кислоту, например, при эксплуатации автомобиля в условиях критически низких температур. Делать так нельзя, серная кислота является одним из самых мощных растворителей, она попросту может разъесть свинцовые пластины. Превышать плотность более чем на 1,35 г/см3 недопустимо.
Какая плотность электролита в аккумуляторе должна быть
Технические требования по плотности электролита могут существенно отличаться для кислотных аккумуляторов, эксплуатируемых в различных климатических условиях.
Какая должна быть плотность электролита зимой
Необходимость в поддержании концентрации серной кислоты в электролите на более высоком уровне обусловлено опасностью замерзания жидкости при низких температурах воздуха. Полностью заряженный аккумулятор должен обладать плотностью смеси 1,27 – 1,28 г/см3. Тогда он легко переносит морозы до минус 70 градусов.
При падении плотности до 1,20 г/см3 жидкость гарантированно превратиться в лёд уже при температуре минус 30 градусов. В результате кристаллизации, жидкость значительно увеличивается в объёме, поэтому при эксплуатации машины в зимний период необходимо тщательно следить за тем, чтобы аккумулятор был полностью заряжен.
Невыполнение этого требования приведёт к разрушению внутренних пластин устройства, что станет причиной полной неработоспособности аккумуляторной батареи.
Плотность электролита (г/см3) |
Степень заряженности (%) |
Замерзание электролита (С) |
---|---|---|
1,27 | 100 | -60 |
1,26 | 94 | -55 |
1,25 | 87,5 | -50 |
1,24 | 81 | -46 |
1,23 | 75 | -42 |
1,22 | 69 | -37 |
1,21 | 62,5 | -32 |
1,2 | 56 | -27 |
1,19 | 50 | -24 |
1,18 | 44 | -18 |
1,17 | 37,5 | -16 |
1,16 | 31 | -14 |
1,15 | 25 | -13 |
1,14 | 19 | -11 |
1,13 | 12,56 | -9 |
1,12 | 6 | -8 |
1,11 | 0,0 | -7 |
Какая должна быть плотность электролита летом
Летом исключается вероятность образования льда внутри банок аккумулятора, но в обслуживаемых аккумуляторных батареях плотность может произвольно повышаться за счёт испарения воды.
Эксплуатация АКБ с повышенной концентрацией электролита приводит к существенному снижению эксплуатационного срока батареи, вследствие более агрессивного воздействия кислотосодержащей жидкости на сепараторы.
Чтобы избежать подобных негативных последствий, в обслуживаемых моделях, следует производить регулярный контроль уровня электролита в летний период и при необходимости разбавлять смесь дистиллированной водой.
Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе
От уровня электролита в аккумуляторе напрямую зависит его работоспособность, недостаток или переизбыток жидкости послужит причиной поломок. Чтобы узнать, какое значение является оптимальным, нужно знать ёмкость батареи. Так, при ёмкости 60 А∙ч нормальный объём жидкости в аккумуляторе составляет от 2,7 до 3 литров, а при 75 А∙ч – от 3,7 до 4 литров.
Проверить количество раствора можно по отметкам «min» и «max» на корпусе – оптимальное значение пребывает между двух границ. Однако этот способ проверки неудобный, так как корпус непрозрачный и, посмотрев внутрь банки через открытую пробку, сложно что-либо увидеть.
Существует более простой метод измерения, осуществляемый в бытовых условиях. Чтобы его воссоздать, необходимо вставить в банку аккумулятора прозрачную трубочку с не запаянными концами вплоть до её соприкосновения с пластинами. Далее, зажав свободный конец трубки, устройство нужно извлечь и, продолжая закрывать другой край трубки, с помощью линейки измерить уровень втянувшейся жидкости. Значение от 10 до 15 мм является нормальным. То есть, уровень электролита должен располагаться над пластинами на 1-1,5 см.
Помимо объёма электролита, важно знать его плотность, её значение тоже влияет на работу устройства. Величина этого параметра влияет на температуру замерзания электролита в аккумуляторе, а также период годности самой АКБ
Так, например, при повышенной концентрации серной кислоты (если рассматривать кислотные батареи), источник прослужит меньшее время, чем предусмотрено его производителем. А пониженное значение плотности сделает жидкость слишком восприимчивой к температуре, и она застынет уже при минус пяти градусах по Цельсию.
Плотность определить можно ареометром, нормальное значение показателя должно лежать в пределах от 1,27 до 1,29 г/см3, а уровень дистиллированной воды в аккумуляторе в процентном соотношении с количеством кислоты должен быть приблизительно 2:1, то есть 65% воды к 35% серной кислоты.
Как повысить плотность электролита в Pb аккумуляторе?
Поэтому мы решаем повысить плотность раствора в батарее. Как это делается? Вам понадобится электролит (можно купить в автомагазинах с плотностью 1,27─1,29 г/см3), емкость для слива электролита, резиновый «шарик», длинная гибкая трубка из материала, устойчивого к серной кислоте, пластиковая воронка (ею удобно заливать электролит обратно в емкости), зарядное устройство.
Процесс выглядит примерно следующим образом.
- Зарядите аккумулятор до максимума.
- Выбрал старый электролит. Правильно, выбрал, выкачал и т.д. Используя гибкую трубку из кислотостойкого материала и простую резиновую «воздуходувку». Недопустимо переворачивать аккумулятор вверх дном для его разрядки. Если вы это сделаете, частицы со дна батареи могут вызвать короткое замыкание пластин. Или электроды деформируются, порвут сепаратор и произойдет короткое замыкание. Если в банке произошло короткое замыкание, батарею можно вернуть в пункт сбора.
- Затем залейте покупной или самодельный электролит плотностью 1,27─1,29 г/см3.
- Оставьте на некоторое время. При необходимости перезарядите его.
Если вам необходимо полностью заменить электролит, когда он испорчен. Если вы хотите увеличить концентрацию, вы можете частично изъять электролит из банок. Для этого я использую колбу от старого ареометра. Поплавок давно сломался, но я сохранил колбу и использую ее вместо «груши».
Затем налейте в банки такое же количество раствора более высокой концентрации. Можно использовать аккумуляторную кислоту (92─94%) с плотностью 1,835 г/см3. Затем батарею можно поставить на зарядку для выравнивания концентрации. Нет необходимости встряхивать и перемешивать батарею. Это может иметь те же последствия, что и переворачивание вверх ногами.
Устройство и принцип работы АКБ
Для того чтобы качественно провести обслуживание аккумулятора и обеспечить правильную его работу, необходимо хотя бы приблизительно представлять, что у него внутри и как все это работает. Поэтому, прежде чем перейти к вопросам об электролите, необходимо понять, как устроен автомобильный аккумулятор и по какому принципу он работает.
Конструкция батареи
Практически все свинцово–кислотные батареи имеют одинаковую конструкцию. Состоят они из отдельных секций (банок), каждая из которых имеет набор положительных и отрицательных пластин. Первые называются катодными и выполнены из металлического свинца. Вторые, анодные, сделаны из диоксида свинца. Пластины собраны в пакет и помещены в кислотостойкую емкость, в которую впоследствии заливается рабочая жидкость – водный раствор серной кислоты или так называемый электролит.
Устройство секции свинцово-кислотного аккумулятора:
- 1 – крышка банки;
- 2 – корпус банки;
- 3 – ребристый отстойник;
- 4 – пластины, собранные в пакет;
- 5 – отрицательный (анодный) вывод;
- 6 – отрицательный (анодные) пластины;
- 7 – диэлектрическая прокладка – сепаратор;
- 8 – положительный (катодный) вывод;
- 9 – положительные (катодные) пластины.
Готовые секции, соединенные последовательно, и являются аккумуляторной батареей. В шестивольтовых АКБ таких секций три, в 12-ти вольтовых – шесть.
Как это работает
Итак, конструкция АКБ достаточно проста, но каким образом на ее выводах появляется напряжение? Действительно, если взять батарею прямо из магазина и подключить к ней вольтметр, то прибор покажет «0». Отсутствие тока обусловлено тем, что электролит не заливается в батарею сразу после изготовления, и в стоящем на магазинной полке аккумуляторе пластины сухие. Рабочая жидкость заливается в АКБ уже после покупки.
Самое время выяснить, для чего нужен электролит. Поскольку положительные и отрицательные пластины имеют различный химический состав, между ними, погруженными в кислотный раствор, возникает разность потенциалов (примерно 2 В на секцию, чем и обусловлено количество секций в батарее). При подключении к клеммам АКБ нагрузки между пластинами, благодаря высокой электропроводности электролита, начинает течь ток. Одновременно начинается химический процесс преобразования диоксида свинца в сульфат свинца с участием серной кислоты. Как только количество диоксида и серной кислоты упадет до определенного уровня, процесс прекратится, и батарея перестанет вырабатывать ток – разрядится.
В процессе разрядки серная кислота и диоксид свинца расходуются на образование сульфата свинца
Рекомендуем: Особенности и цена автомобильного аккумулятора Atlas BX
Но аккумуляторы, в отличие от гальванических элементов (батареек), могут восстанавливать свои химические свойства. Если подключить АКБ к источнику постоянного тока, то под его действием сульфат начнет разлагаться на диоксид свинца и серную кислоту. Батарея начнет заряжаться, преобразуя электрическую энергию в химическую. Как только количество диоксида и кислоты достигнет исходных величин, батарею можно считать заряженной.
Химические процессы, возникающие в батарее при ее разрядке и зарядке