Как найти плотность в аккумуляторе

Измерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности — это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты — чем больше концентрация раствора, тем больше плотность. Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора — при разрядке часть серной кислоты “уходит” в пластины, плотность снижается.

Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28±0.01 г/см3 для Средней полосы. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны.

Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3.

Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

Существует три основных вида аккумуляторных батарей:

Малосурьмянистые (Sb/Sb) — это обычная “классическая” свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) — пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14.8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд, больший срок службы. Однако, имеют один недостаток — они неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция, блокирующим электрохимические реакции. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна — более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более “легкий” электролит. Из-за этого ареометр будет показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи хорошо подходят тем, кто ездит много на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) — являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.

На примере кальциевой батареи емкостью 60 А·ч, попробуем выяснить плотность электролита и ее исправность. Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром, чтобы выяснить степень ее заряженности. Такая проверка проводится через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией — напряжение составляет 12 В, что говорит нам о том, что батарея почти полностью разряжена.

Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках — она составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра, приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 — это также говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.

Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.

Для кальциевых батарей губительны старые “дедовские” методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и “кипячением”, а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе зарядки сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется начальный установочный заряд током в 5% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток, однако, при экстренной зарядке допускается повышение заряда до 10% и продолжительностью до 12 часов. Допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.

После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что все равно указывает на недозаряд батареи.

Оставляем крышечки банок приоткрытыми для выхода образующихся газов при зарядке. Подключаем разъемы зарядного устройства к клеммам аккумулятора и включаем в сеть. Устанавливаем переключатель зарядного тока согласно правилу. Так как в нашем случае батарея имеет емкость 60 А·ч, то устанавливаем переключатель в положение 6 А и оставляем заряжаться минимум на 10 часов.

Проверим напряжение зарядного тока на клеммах — оно составляет 14.9 В, что немного больше нормы в 14.4 В, но не существенно. В нашем случае автоматика устройства сама регулирует напряжение и силу тока в зависимости от состояния батареи.

Спустя 10 часов стрелка амперметра зарядного устройства опустилась до 0.5 А. Батарея приняла основную емкость.

Снимаем разъемы и выжидаем от получаса до 2-х часов для уравновешивания плотности и напряжения на клеммах. И замеряем: показывает 13.2 В и плотность 1.24 г/см3.

Как мы видим, плотность немного подросла, но все равно не достигает нормы в 1.27-1.29 г/см3. Возможно произошла сульфатация пластин, поэтому доведем время зарядки до 24 часов и замеряем параметры снова. Так как у нас автоматическое зарядное устройство, то передержка нам не страшна и даже полезна.
Итак, прошло 24 часа, стрелка амперметра опустилась еще ниже до 0.25 А и больше не изменяется. Напряжение зарядного тока повысилось до 15.1 В, плотность в ячейках батареи возросла и составляет 1.24-1.26 г/см3, что ниже расчетной. Но, так как в таких батареях плотность неравномерна и внутри блоков пластин выше, то примем как нормальную.

Тем более, батарея довольно старая и уже имела несколько разрядов. Напряжение на клеммах составляет те же 13.2 В, что и после 10-часового цикла, а значит батарея полностью заряжена.

Подписывайтесь на блог! Удачи на дорогах!

В каждой свинцово-кислотной батарее с жидким диэлектриком существует такой параметр, как плотность электролита в аккумуляторе. Он показывает концентрацию активного вещества в растворе, выполняющего роль транспортера зарядов между электродами. Важно, чтобы в нем было определенное количество серной кислоты по отношению к дистиллированной воде. Рассмотрим основные проблемы с плотностью и методы ее нормализации.

Устройство аккумулятора

Чтобы понять, что такое плотность электролита в аккумуляторе, нужно знать устройство АКБ. Батарея представляет собой пластиковый ящик, внутри которого имеется 6 отсеков с перегородками. В каждом из них находится пакет парных пластин, анод и катод. Между пластинами находится сепаратор или одна из них погружена в него. Каждый электрод представляет собой решетку с окнами определенной конфигурации. Ее рассчитывают так, чтобы электроны лучше распределялись по поверхности пластин, тем самым, отдавая больший ток в нагрузку. Пакеты пластин сформированы в энергетические ячейки, соединенные между собой последовательно. Каждая ячейка или банка выдает 2,1 В, все 6 — 12,6 В. Выводы размещены снаружи корпуса и имеют конусовидную форму в европейских и азиатских батареях.

Конструкция батарей может несколько отличаться от одной серии батарей к другой. В АКБ современного типа имеется лабиринтная структура в крышке для рециркуляции электролита. Также есть индикатор заряда, но нет пробок для обслуживания путем доливки дистиллированной воды. Мы же говорим о тех, в которые можно доливать дистиллят и измерить плотность электролита в источнике питания.

Особенности обслуживания АКБ

Каким-либо образом повлиять на работоспособность автомобильного аккумулятора мы не в состоянии, за исключением проведения правильного обслуживания. Достаточно регулярно проверять величину напряжения и плотность электролита. Особенно важно это делать на 3-4 году эксплуатации батареи. У современного источника тока Ca/Ca, AGM или Gel это проделать невозможно. В EFB АКБ еще имеется индикатор, в других нет даже его, так как жидкого электролита в аккумуляторе тоже нет.

Использование ареометра

Замер плотности электролита в аккумуляторе свинцово-сурьмянистом и сурьмянисто-кальциевом выполняется при помощи специального прибора — ареометра. Он представляет собой запаянную с двух сторон стеклянную трубку. У нее имеется утонченная нижняя часть и зауженная верхняя. На узкой части есть шкала с разметкой под конкретные типы измеряемых жидкостей. В толстой части внутри находится дробь. Устройство погружается в емкость с электролитом при измерении плотности, работает по закону Архимеда. Погружаемое в жидкость тело вытесняет пропорциональное количество вещества.

Для измерения плотности электролита в аккумуляторе нужно знать ее нормированное значение. Данный показатель зависит от условий, состава, интенсивности эксплуатации и уровня заряда батареи. Она должна быть такой, как указано в таблице.

Значение плотности, г/см3	Величина напряжения, В	Уровень заряда, %
<1,12	<11,6	глубокий разряд
1,15	11,8-11,9	25
1,19	12,0-12,1	50
1,22	12,3-12,4	75
1,26	12,6-12,7	100

Теоретически определить плотность раствора в батарее можно по этим данным, но так ли это на самом деле? Определить соответствие реально только с помощью ранее описанного прибора.

Важно. Зимой уровень плотности будет завышен на 0,2-0,4г/см3. Это считается нормальным показателем. Дистиллированная вода замерзает, из-за чего расстояние между молекулами увеличивается, и соотношение серной кислоты к объему воды именно в жидком виде повышается, так как сама кислота зимой не замерзает. Также значение плотности электролита в аккумуляторной батарее зависит от температуры окружающей среды. Указанные в таблице значения определены при +25 градусах. Если за бортом -30 градусов и батарея разряжена на 25%, то нормальной плотностью является 1,28 г/см3.

Низкая плотность занижает показатель заряда, высокая плотность приводит к ускоренному процессу разрушения электродных пластин и активной пасты. Следует поддерживать ее на среднем уровне, указанном в табличных данных.

Процедура измерения плотности ареометром

По ранее представленным данным мы уже знаем, какой должна быть плотность электролита при определенном значении напряжения на клеммах аккумулятора. Для проверки приобретите, собственно говоря, сам прибор. Существует несколько моделей, герметичные с запаянной стеклянной колбой и с грушей на верхнем ее конце. Важно, чтобы шкала была проградуирована под конкретную жидкость.

Процесс измерения значения плотности электролита в батарее:

1. Зарядите аккумулятор полностью.
2. Перенесите батарею в теплое место, где температура не ниже +20 градусов, и оставьте ее стоять на 6-10 часов.
3. Выверните пробки в источнике питания. В сурьмянистых и недорогих гибридных они видны прямо на крышке, в более дорогих находятся под специальной планкой.
4. Погрузите прибор в автомобильный аккумулятор и наберите немного электролитического раствора. Используем устройство с грушей и плавающим внутри ареометром.
5. Подождите, когда индикатор стабилизируется, и запомните значение по шкале напротив него.
6. Проделайте аналогичную операцию с каждой из 6-ти банок и запишите все показания.

По мере испарения воды, что происходит постоянно при каждом цикле зарядки автомобильного источника тока, уровень раствора падает и плотность увеличивается, так как концентрация кислоты по отношению к воде растет. Раствор нужно разбавить ровно на то количество воды в долях, на которые выше плотность по отношению к нормальному состоянию.

Полезно узнать, сколько раствора и воды должно быть в батарее. Уровень воды зависит от емкости аккумулятора. Если у вас стоит батарея 55 А/ч, то общее количество раствора составляет 2,5 л. Воды, соответственно, 1,63 л. В АКБ 65 А/ч содержится 3,5 л раствора и 2,28 л воды. Низкая плотность говорит о большом уровне дистиллята, высокая — о низкой концентрации.

Про автомобильные аккумуляторы на нашем сайте написано уже немало статей, однако один аспект регулярно оказывался вне нашего поля зрения, а именно что такое плотность аккумулятора, зачем она нужна, как измеряется и так далее. С другими показателями батареи: емкостью, силой пускового тока и так далее – ситуация простая, они понятные, объективные и их даже замерять не нужно, потому что все указано на этикетке. А вот что такое плотность и зачем она нужна понятно далеко не всем. А между тем это очень важно.

Что такое плотность

Чтобы ответить на этот вопрос нам придется разобрать принцип работы аккумулятора и посмотреть на него с точки зрения химии. Само устройство простое и известно каждому автолюбителю – свинцовые пластины помещены в специальную жидкость, которую называют электролитом. Электролит — это ни что иное как смесь дистиллированной воды и серной кислоты (H2SO4).

Химическая сторона вопроса тоже проста. Свинцовые пластины делятся на две части: есть отрицательно заряженные пластины из обычного свинца (Pb), и положительно заряженные пластины, которые представляют собой диоксид свинца (PbO). Диоксид, если кто помнит из школьного курса химии, это соединение с увеличенным количеством кислорода. Из-за избытка кислорода оно не очень устойчивое и легко вступает в химическую реакцию. Именно на этой особенности и построена работа аккумулятора. Свинцовые пластины начинают взаимодействовать с серной кислотой, кислород «отсоединяется» от свинца, а свинец вытесняет водород из серной кислоты, образуя сульфат свинца (PbSO4). Оставшиеся не у дел кислород и водород соединяются вместе в воду (H2O).

Когда машина заведена и аккумулятор заряжается от генератора происходит обратный процесс – электролит кипит, вода распадается на водород и кислород, которые «отвоевывают» себе места в кислоте и свинце, снова становясь PbO и H2SO4. При следующем пуске двигателя они снова превращаются в сульфат свинца и воду, и так по кругу. Но с той лишь оговоркой, что вечного двигателя не изобрели, и сульфат свинца распадается не полностью. С каждым новым циклом зарядка-разрядка в пластинах все меньше становится чистого свинца, который может поучаствовать в химической реакции. Когда его станет совсем мало, аккумулятор отправится в пункты приема вторсырья, а владелец машины в магазин за новой батареей. Впрочем, в нормальных условиях это происходит нечасто: примерно раз в пять лет.

Это все очень интересно, но причем тут плотность? Так вот как раз плотность это соотношение воды и серной кислоты в электролите. Электролит в любом состоит из двух этих компонентов, но важно соотношение. Если серной кислоты очень мало, а воды много, то нечему будет взаимодействовать со свинцом и давать ток, необходимый для запуска мотора. В сильно разряженных аккумуляторах электролит почти полностью превращается в воду, машину с таким не заведешь.

Как замерить плотность

Для измерения плотности электролита придуман специальный прибор, который называется ареометр. Это стеклянная трубочка, которая имеет балласт в нижней части. Показание зависит от того насколько глубоко погрузится опущенный в электролит прибор. Чем меньше плотность, тем ниже он уйдет. В верхней части прибора есть шкала, которая позволяет считывать значения плотности. Сама процедура очень проста – выкручиваются крышки всех банок и в них по очереди опускается прибор. Обычно считается среднее значение по всем секциям.

Какая должна быть плотность электролита вопрос неоднозначный. Значение нормы сильно зависит от условий проведения замера. Классическим считается показание 1,27-1,28 г/см.куб, но это если замерять при температуре +20 С. Чем холоднее окружающая среда, тем выше должна быть плотность. Например, при -20 хорошим значением будет уже 1,29г/см.куб. И дело тут не только в том, что при низких температурах проводимость тока ухудшается. Серная кислота не позволяет электролиту замерзнуть при отрицательных температурах. Если ее концентрация будет мала, то электролит превратится в лед, батарея замерзнет. Если плотность ниже 1,2 г/см.куб, то этого мало даже для жаркого лета.

Что делать если ареометр показал очень маленькую плотность. Ставить аккумулятор на зарядку! Зарядное устройство позволит рассульфатизировать свинцовые пластиты и высвободить серную кислоту. А что если просто долить чистой серной кислоты? Этот способ тоже поможет повысить плотность, но он больше используется на крайнем севере, где к плотности электролита повышенные требования, и кстати, чистую серную кислоту никто не льет, используется так называемый замещающий электролит, с повышенным содержанием кислоты. Но такие манипуляции требуют опыта и хорошего понимания процесса, для обычных водителей самый правильный путь повышения плотности – подзарядка.

Помимо того, что замер плотности позволяет понять состояние аккумулятора, это еще и один из способов его диагностики. Замер нужно проводить во всех «банках» и сравнивать значение. Допустимым считается разброс в 0,02 г/см.куб, если отклонение больше, значит в каких-то ячейках аккумулятора есть электрические проблемы, например, короткое замыкание. Эксплуатировать такой аккумулятор нельзя.

Плотность и долив воды

В прошлых разделах мы не упомянули о еще одном аспекте, связанном с плотностью – это долив воды. Водители со стажем помнят, что раньше в аккумуляторы нужно было постоянно доливать дистиллированную воду, потом появились так называемые необслуживаемые батареи, в которые доливать вроде как ничего не нужно. Как так получается?

Помните, мы описывали процесс зарядки аккумулятора, когда электролит закипает и вытесняет свинец. При кипении вода имеет свойство выпариваться, ее количество от цикла к циклу уменьшается. Казалось бы, в химических процессах аккумулятора она не участвует, почему важно, чтобы воды было много? Да потому, что свинцовые пластины должны быть полностью погружены в электролит. Если воды мало, то пластины не всей массой взаимодействуют с серной кислотой. Такие ячейки уже не могут отдавать много тока, для запуска мотора может не хватить. Кроме того, выпаривание воды может очень сильно поднять плотность. Поэтому в обслуживаемые аккумуляторы нужно периодически подливать воду. И именно воду, а не готовый электролит, ведь серная кислота выпариванию не подвержена.

Почему же в современных АКБ подливать уже ничего не нужно. Там вода не выпаривается? Выпаривается, но значительно меньше. Дело в том, что в старые аккумуляторы для механической прочности свинцовых пластин добавляли сурьму, которая разлагает воду на водород и кислород и способствует выпариванию, в новых используют присадки кальция. Такие аккумуляторы хуже переносят глубокий разряд, но зато и расход воды у них очень маленький. Да, она тоже выпаривается, но в таком количестве, что запаса, по расчетам конструкторов, должно хватить на весь срок жизни аккумулятора. Обычно, действительно, хватает, но могут быть исключения.

Итого

Для многих читателей так мог и остаться непонятным вопрос, а зачем же все-таки заниматься измерением плотности электролита аккумулятора? Ответ простой – это поможет минимизировать количество ситуаций, когда не получилось завести мотор из-за разрядки батареи, и понять в каких случаях есть смысл в зарядке, а в каких пришла пора идти за новым аккумулятором. Тем более, что сама процедура измерения плотности очень проста – открутил крышку банки, опустил прибор, посмотрел значение. Не слишком сложные телодвижения, чтобы быть уверенным в пуске двигателя.

Автор — Александр Нечаев.

Аккумуляторная батарея постоянно работает в режиме разряда-заряда. Чтобы продлить время её эксплуатации, следует поддерживать её заряд на максимальном уровне. А для этого время от времени необходимо проверять уровень заряда АКБ. Сделать это можно разными способами, но самый надёжный — измерить плотность электролита. Поэтому многие водители задаются вопросом, как проверить плотность аккумулятора.

Что такое плотность и на что она влияет

Обязательным элементом свинцово-кислотной батареи является электролит. Это серная кислота, разбавленная дистиллированной водой. Плотность воды составляет 1 грамм на миллилитр (г/мл). У серной кислоты она выше, чем у воды, и составляет 1,84 г/мл. Концентрированная кислота способна растворить многие металлы, в том числе и свинец, поэтому её следует разбавлять водой. Разбавленная водой кислота называется электролитом. Разбавляют её до пропорции, при которой она неспособна растворить свинец, но позволяет протекать химическому процессу, называемому электролитической диссоциацией (разновидность электролиза).

Чем выше плотность, тем сильнее электролиз, но тем быстрее идёт разрушение свинца. Наиболее оптимальная плотность для аккумуляторов 1,27 г/мл для районов умеренного климата со средней температурой от -20 до +30°С.  Такую плотность имеет полностью (100 %) заряженный новый аккумулятор. Для северных регионов это значение составляет 1,29 г/мл, для южного жаркого климата — 1,25 г/мл.

В продажу поступает серная кислота уже в виде электролита плотностью 1,3 г/мл. С учётом условий эксплуатации аккумулятора её доводят до нужных параметров.

Как уже отмечалось выше, чем больше плотность электролита, тем сильнее электролиз и тем выше потенциал на выводах батареи. Новая АКБ имеет плотность 1,27 г/мл и напряжение на клеммах 12,8 В. За время эксплуатации батареи при регулярном недозаряде на её свинцовых пластинах образуется нерастворимый сульфат свинца, соединение серной кислоты со свинцом. Называется это сульфатацией пластин. При заряде батареи уже не вся кислота высвобождается, и плотность электролита снижается. А следовательно, снижается и интенсивность электролиза. Напряжение на клеммах будет уже меньше 12,8 В. А попытка зарядить батарею до начального значения напряжения лишь приводит к кипению электролита — активному выделению пузырьков водорода и кислорода. Это процесс разложения воды. Потеря воды приводит к повышению плотности.

В условиях эксплуатации автомобиля с частыми пусками двигателя и коротким пробегом происходит ускоренная сульфатация пластин и снижение плотности электролита. При эксплуатации машин в дальних рейсах с длительной работой двигателя происходит перезаряд батареи и разложение воды на газы, а плотность электролита повышается. Напряжение на клеммах уже не отражает степень заряженности батареи. И чтобы точно узнать состояние аккумулятора, нужно произвести измерение плотности электролита. Для этого используют ареометр.

Ареометр — прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, принцип работы которого основан на Законе Архимеда.

Как пользоваться ареометром — подробная инструкция

Ареометр представляет собой стеклянную колбу (пипетку) с помещённым внутрь измерительным грузом-поплавком (ареометром), на котором нанесены деления с указанием величин от 1,1 в верхней точке поплавка до 1,3 и даже 1,32 г/мл внизу шкалы. Нижняя часть колбы имеет тонкую трубку, которую легко можно опустить через отверстие аккумулятора в его банку для забора электролита. На верхнюю часть колбы надевается резиновая груша, которая применяется для всасывания раствора в колбу.

У некоторых ареометров несколько поплавков разного веса, которые всплывают при заполнении колбы. Плотность будет соответствовать поплавку, всплывшему частично или не всплывшему первому после всплывших. Встречаются дешёвые пластиковые изделия иной формы, но принцип их действия такой же.

Измерение ареометром производят при температуре электролита +20 … +30°C. Если температура иная, то необходимо применять корректировочные поправки к показанию ареометра.

Пользование ареометром настолько простое, что даже можно проверить плотность электролита в домашних условиях. Чтобы проверить плотность аккумулятора, необходимо выполнить следующие действия:

1. Подготовить ареометр, собрать прибор, если он находится в разобранном виде в футляре.
2. Подготовить аккумулятор, выкрутить пробки из отверстий в крышках банок, либо снять общую планку с пробками на ней.
3. Подготовить стеклянную банку или пластиковый сосуд с дистиллированной водой для промывки и продувки ареометра между замерами.
4. Опустить носик прибора в банку аккумулятора до касания с пластинами сепаратора.
5. Сжать грушу для выдавливания воздуха из колбы.
6. Освободить грушу для принятия начальной формы и забора электролита из банки батареи в колбу.
7. Наполнить колбу жидкостью так, чтобы поплавок всплыл.
8. Отметить визуально уровень шкалы поплавка на границе поверхности электролита в колбе. Указанное на шкале значение соответствует плотности электролита.
9. Выдавить жидкость обратно в банку батареи.
10. Ареометр опустить в сосуд с дистиллированной водой и пару раз промыть остатки электролита в колбе путём нажатия и отпускания груши.

Следует добавить, что при помощи ареометра можно корректировать плотность электролита, добавляя дистиллированную воду или электролит плотностью 1,3 г/мл. по необходимости в банки и произведя измерения. Только для выравнивания плотности в банке требуется время после каждой добавки, а такую корректировку проводят на полностью заряженном аккумуляторе с температурой электролита около +25 °C.

Можно ли измерить без ареометра

Измерить плотность без ареометра не получится. Но можно изготовить ареометр самому, самым важным элементом которого является измерительный поплавок-грузик. Изготовить можно из полой пластиковой трубки, например соломинки для напитков, в которую помещается груз. Точность измерения будет зависеть от точности нанесения шкалы на грузик и известной плотности измеряемых эталонов жидкости. Сначала поплавок помещается в дистиллированную воду и отмечается линия окружности поверхности воды на поплавке. Эта линия соответствует 1,0 г/мл. Затем поплавок помещается в электролит, купленный в магазине с удельным весом, например, 1,3 г/мл. Линия поверхности электролита на поплавке будет соответствовать плотности 1,3 г/мл. Расстояние между двумя полученными значениями измеряется в мм и делится на разницу значений — 30. Теперь на поплавок можно нанести шкалу с любым шагом, но лучше для значений 1,27; 1,25; 1,23; 1,2; 1,15; 1,1.

Отбор электролита можно произвести обычной резиновой грушей в стеклянный стакан, куда помещается изготовленный поплавок-грузик.

Можно ли проверить плотность в необслуживаемом аккумуляторе

У необслуживаемых аккумуляторов нет откручиваемых пробок на банках. Однако при изготовлении батареи отверстия присутствуют. После заполнения электролитом эти отверстия закрываются одноразовыми пробками, иногда расположенными на общей планке, и запаиваются или заклеиваются. При необходимости можно аккуратно эти пробки снять, и аккумулятор превратится в обслуживаемую батарею. В некоторых случаях отверстия в месте расположения пробок выполняют при помощи сверла, что также позволяет произвести забор электролита и его корректировку.

Важно в ходе таких действий заранее понимать, как после окончания обслуживания эти отверстия вновь надёжно закрыть. Это можно сделать с применением того же пластика, из которого изготовлен корпус батареи, или подобного. Пластик легко клеится, плавится и спаивается.

Если вскрыть необслуживаемую батарею удалось, то проверить плотность электролита в аккумуляторе можно так же, как описывалось выше.

В процессе использования аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Чтобы продлить срок эксплуатации этой детали, ее заряд необходимо держать на максимальном уровне. Наиболее надежный уровень проверки заряда заключается в измерении плотности электролита. В данной статье будут рассмотрены наиболее эффективные способы измерения и повышения этого параметра.

Что такое плотность электролита в аккумуляторе и на что она влияет

Электролит – специальное вещество, которое состоит из очищенной воды и серной кислоты (ориентировочно в соотношении 2:1). Плотность электролита, в свою очередь, обозначает соотношение этих двух компонентов. Если замерить этот параметр на новом и качественном изделии с помощью специального прибора, результатом будет 35/65% (серной кислоты к воде соответственно). Из-за низкой плотности электролита аккумулятор не сможет заряжаться от генератора.

Нормальный показатель плотности в аккумуляторе

Измерить плотность электролита в аккумуляторе скорректировать данный параметр можно лишь в обслуживаемых АКБ. Они производятся благодаря технологии WET. Если описывать их более подробно, такие аккумуляторы представляют собой пластиковый короб, разделенный на 6 отсеков. В каждом из них располагаются пластины, наполненные электролитом.

Чтобы ответить на вопрос, какая плотность должна быть в аккумуляторе, нужно отметить, что существует несколько типов батарей. Так, например, свинцово-кислотные аккумуляторы используются на многих легковых автомобилях, а также грузовиках и вспомогательной технике. Как было сказано ранее, в состав пластин таких батарей входит обычная серная кислота.

Плотность электролита в банках измеряется исходя из веса одного кубического сантиметра состава. На рынке можно найти электролитическую жидкость для заливки пустых батарей с нуля, плотностью 1,28 г/см3, а также корректирующее вещество, плотность которого повышена (1,33 г/см3). При этом «нормальная» плотность электролита аккумулятора замеряется только на хорошо заряженной батарее и при температуре не ниже 23-26 градусов по Цельсию.

Таблица плотности

Важность проверки плотности электролита сложно переоценить, поскольку от этого показателя зависит работоспособность автомобиля. Ниже представлена подробная таблица, демонстрирующая зависимость напряжения и степени заряженности АКБ от концентрации электролита в аккумуляторной батарее.

Плотность при температуре +15 градусов по Цельсию	Напряжение без нагрузки	Напряжение (В) при нагрузке 100 А	Уровень заряженности	Температура замерзания электролита
1,27	12,66	10,80	100%	-60
1,26	12,6	10,65	95%	-55
1,25	12,55	10,5	87,5%	-50
1,24	12,47	10,35	80%	-46
1,23	12,41	10,20	75%	-41
1,22	12,35	10,05	68%	-36
1,21	12,29	9,90	62,7%	-31
1,20	12,23	9,75	55%	-27
1,19	12,17	9,61	50%	-24
1,18	12,11	9,45	43%	-17
1,17	12,07	9,31	37,8%	-15
1,16	12	9,15	32%	-13
1,15	11,95	9	25%	-12
1,14	11,87	8,85	19%	-11
1,13	11,82	8,67	12,54%	-9
1,12	11,77	8,55	5%	-7
1,11	11,70	8,41	0	-6

Влияние плотности на процесс эксплуатации автомобиля

Низкая плотность, в свою очередь, усложняет запуск силового агрегата. Если показатель слишком занижен, вещество в батарее может просто замерзнуть. При этом такую деталь невозможно зарядить, из-за чего пластины подвергаются сульфатации. Чтобы соблюсти баланс, нужно опираться на практику роста и падения плотности электролита в разных температурных условиях:

• условия Крайнего Севера – 1,3 г/см3;
• умеренный климат – от 1,24 до 1,28 г/см3;
• субтропический климат (южные регионы России) – от 1,22 до 1,25 г/см3.

Учитывая эти показатели, стоит отметить, что их минимальное значение не может быть ниже 1,22 г/см3. Если плотность будет ненормированной, аккумулятор быстро выйдет из строя и потребует замены.

Плотность электролита в зимнее время года

Для измерения плотности аккумулятора используется ареометр. Этот прибор позволяет выяснить, нуждается ли АКБ в корректирующем электролите. Такие измерения особенно актуальны при эксплуатации автомобиля зимой, поскольку в зимнее время года плотность жидкости в банках должна составлять от 1,20 до 1,27 г/см3. При этом стоит помнить, что находясь в машине, батарея заряжена не полностью, примерно на 80-90%.

1. При низкой концентрации H2SO4 (серной кислоты), вещество в батарее может замерзнуть. Замерзание происходит из-за большого количества воды.
2. В мороз все механизмы автомобиля замерзают. Для поддержания их работоспособности требуется дополнительная энергия. Поэтому даже самые надежные и дорогие модели двигателей не смогут завестись и работать корректно, если аккумулятор «слабый».

Если зима теплая, и температура воздуха составляет около +5 градусов по Цельсию, описываемый ранее параметр должен быть равен 1,22 г/см3. При этом важно постоянно следить за этим показателем – его падение может привести к необходимости замены батареи.

Плотность электролита в летнее время года

В летний период плотность электролита возрастает, поскольку батарея активно теряет жидкость вследствие испарения. По этой причине показатель должен быть ниже на 0,02 г/см3 от стандартных значений. Примечательно, что повышение температуры под капотом провоцирует следующие процессы:

• Жидкость из банок улетучивается, а кислота становится более концентрированной.
• Ускоряются процессы превращения электрической энергии в химическую.

Как проверить АКБ в домашних условиях

Эксплуатация машины должна сопровождаться периодической проверкой состояния аккумуляторной батареи. Как было сказано ранее, рост концентрации серной кислоты в банках негативно влияет на работоспособность батареи. Мастера автосервисов рекомендуют проверять техническое состояние батареи каждые 15-20 тысяч километров пробега. Диагностику можно провести следующим образом:

1. Осмотреть корпус АКБ на наличие механических повреждений и подтеков.
2. Визуально оценить уровень электролитической жидкости. Он должен возвышаться над краем банок на 1,3 см.
3. Провести измерения плотности электролита с помощью контрольно-измерительного прибора.

Иногда заряд может уменьшаться из-за того, что ремень привода генератора ослаблен. Поэтому автовладельцам рекомендуется регулярно проверять его натяжение самостоятельно или в сервисном центре.

Измерения с помощью ареометра

Как было сказано ранее, измерение плотности электролитического вещества в аккумуляторе проводится ареометром. Перед измерительными процедурами необходимо оценить уровень спецжидкости в каждой пластине батареи и скорректировать его очищенной водой. После этого АКБ нужно полностью зарядить и приступить к тесту, руководствуясь следующим алгоритмом:

1. Установить АКБ на ровную поверхность.
2. Снять пробку на крышке заливного отверстия.
3. Погрузить ареометр в электролитическую жидкость и втянуть ее в прибор с помощью резинового наконечника.
4. Набрать такое количество реагента, которого будет достаточно для перемещения поплавка.
5. Измерить плотность ареометром, руководствуясь показаниями на специальной шкале.
6. Зафиксировать полученный результат и повторить процедуру на остальных пластинах.
7. Сравнить полученные данные со стандартными значениями.

Примечательно, что значения во всех банках должны быть одинаковыми. Если замер показал, что в отдельных пластинах плотность понижена, необходимо проверить АКБ на наличие повреждений или замыканий между банками. Низкая плотность во всех емкостях может говорить о том, что аккумулятор сильно разряжен или изношен. Эксплуатация автомобиля с таким АКБ будет затруднительна.

Можно ли провести измерения без ареометра

Провести тесты с электролитической жидкостью без специального измерительного прибора не получится. При этом изготовить ареометр можно своими руками, заранее подготовив поплавок-грузик. Для создания прибора самостоятельно, необходимо выполнить следующие действия:

1. Подготовить полую трубку из пластика, например трубочку для напитков.
2. Поместить заранее подготовленный поплавок в очищенную воду, отметив на нем уровень жидкости. Эта отметка будет соответствовать показателю 1 г/мл.
3. Поместить поплавок в новую электролитическую жидкость с точным удельным весом, например 1,4 г/см3.
4. Сделать отметку в месте соприкосновения электролита с поплавком, после чего разметить расстояние между двумя имеющимися значениями.

Для отбора электролитической жидкости можно воспользоваться резиновой грушей. В качестве альтернативы используется обычный стакан, куда помещается поплавок.

Проведение измерений на необслуживаемой батарее

Проблема измерения плотности электролита в необслуживаемых АКБ заключается в отсутствии откручиваемых пробок. Тем не менее при изготовлении батарей производители используют отверстия, которые позже заделываются одноразовыми пробками. При необходимости их можно демонтировать или просверлить, превратив необслуживаемый АКБ в обслуживаемый.

Видео с проведением измерений электролитической жидкости

Чтобы понять, как измеряется плотность электролита в АКБ, достаточно ознакомиться с представленным ниже видео:

В данном ролике рассматривается процесс проведения измерений с использованием ареометра. Как было сказано ранее, аналогичную процедуру можно провести с самодельным измерительным инструментом.

Как повысить плотность в аккумуляторе

Если уровень жидкости регулярно корректировался или его недостаточно для использования АКБ зимой, необходимо повысить плотность электролита в аккумуляторе. Главный признак того, что пора проводить такую процедуру – уменьшение промежутков между зарядкой и разрядкой батареи. Для корректировки описанного показателя потребуются следующие приспособления:

• купленный или самодельный ареометр;
• мерный стакан;
• резиновая груша;
• посуда для разведения новой электролитической жидкости;
• очищенная вода;
• корректирующая кислота (либо электролит).

Далее будут рассмотрены все методы повышения плотности электролитической жидкости в АКБ.

Как поднять плотность с помощью зарядки

Провести такую процедуру можно с использованием слабого тока. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. Полностью зарядить батарею.
2. Дождаться, пока дистиллированная вода в банках начнет испаряться. Общий уровень электролитической жидкости понизится.
3. Долить новый электролит, плотность которого соответствует требованиям, описанным ранее.
4. Провести замеры с помощью ареометра.
5. Повторить процедуру еще раз, если необходимо скорректировать показания.

Необязательно выбрасывать АКБ, если автомобиль перестал заводиться. Деталь можно сделать вновь работоспособной, подняв плотность электролита. Процедура займет немного времени, но при этом позволит сэкономить деньги.

Повышение в случае, если плотность электролитической жидкости упала ниже 1,18 г/см3

Если плотность упала ниже 1,18 г/см3, одним корректирующим электролитом не обойтись – нужно добавлять кислоту. Процесс ее добавления осуществляется так же, как и в случае с электролитической жидкостью, однако для этого берется небольшой шаг. Это обусловлено высокой плотностью кислоты, при добавлении которой можно «проскочить» необходимую отметку.

Добавление электролита

Еще один эффективный способ повышения плотности заключается в добавлении корректирующего электролита. Для проведения этой процедуры должен быть соблюден следующий порядок действий:

1. Отбор небольшого количества жидкости с банки АКБ.
2. Добавление такого же количества корректирующей жидкости. Если плотность необходимо снизить, вместо электролита используется дистиллированная вода.
3. Зарядка аккумулятора номинальным током на протяжении 30-40 минут. Это необходимо для смешивания жидкости.
4. Отключение АКБ от зарядки. После этого его нужно оставить на 1-2 часа для выравнивания плотности и снижения температуры во всех банках.
5. Проведение повторных измерений с использованием ареометра.

Чтобы не столкнуться с проблемами при проведении описанной процедуры, необходимо заранее уточнить объем банок в аккумуляторе. Также следует полностью заменить жидкость, если перечисленные выше методы не привели к желаемому результату.

Замена электролита

Чтобы залить новый корректирующий электролит, нужно выполнить несколько действий по изъятию старого состава:

1. Снять АКБ и установить на устойчивую поверхность.
2. Выкрутить защитные колпаки и перелить электролит из каждой банки в подготовленную посуду. Для этого нужно воспользоваться резиновой грушей.
3. Залить в банки очищенную воду – это позволит очистить их от образовавшегося налета.
4. Немного потрясти батарею, после чего слить воду.
5. Заполнить емкости пищевой содой и оставить их на несколько часов.
6. После удаления соды, залить в банки раствор столовой соли и подождать еще час.

Теперь, когда все вышеописанные процедуры проведены, необходимо подготовить новую электролитическую жидкость. Процедура ее замены выполняется следующим образом:

1. Проверка плотности нового вещества ареометром.
2. Медленное помещение жидкости в банки.
3. Удаление излишков (если таковые имеются) резиновой грушей

После замены электролита нужно оставить батарею в покое на 4 дня. После этого ее можно зарядить и подсоединить к автомобилю для проверки работоспособности.

Как повысить плотность в аккумуляторе