Электролиты в современных аккумуляторах

Электролиты в современных аккумуляторах

В качестве стартерных батарей в автотранспорте используются свинцово-кислотные аккумуляторы. Функционирование аккумулятора обеспечивается специальным раствором серной кислоты — электролитом. О том, что такое аккумуляторный электролит, каких типов он бывает, и как его использовать — читайте в статье.

Что такое электролит?

Аккумуляторный электролит — водный раствор серной кислоты, предназначенный для использования в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях (АКБ). Электролит готовится путем растворения концентрированной серной кислоты в дистиллированной воде, молекулы кислоты в данном растворе диссоциируют (распадаются) на ионы — это явление наделяет электролит электропроводящими свойствами.

  • Изготовление аккумуляторных батарей;
  • Ввод в эксплуатацию сухозаряженных батарей;
  • Восстановление АКБ при загрязнении или утечке электролита, коротких замыканиях между пластинами и других неисправностях.

Но прежде, чем применять электролит для той или иной цели, необходимо разобраться в его характеристиках и особенностях применения.

Зачем в аккумуляторе электролит?

Электролит, свинцовые пластины и пористый диоксид свинца (PbO2) — три основных компонента свинцово-кислотного аккумулятора. Именно в присутствии кислотного электролита протекают электрохимические реакции, делающие возможным накопление и отдачу аккумулятором электрического заряда.

Во время разряда АКБ металлический свинец и оксид свинца вступают в реакцию с серной кислотой (точнее — с ее отрицательными ионами SO4 и положительными ионами H), образуя сульфат свинца (PbSO4) и воду, при этом на анодных пластинах выделяются избыточные электроны. На катодных пластинах, напротив, наблюдается недостаток электронов, благодаря этому при замыкании анода и катода между ними возникает электрический ток. Во время заряда АКБ проходят обратные реакции — под действием тока от стороннего источника из сульфата свинца образуются чистый свинец, диоксид свинца и кислота.

В ходе данных реакций количество серной кислоты и воды в электролите изменяется, что приводит к изменению его плотности и объема. При разряде АКБ концентрация кислоты понижается, а концентрация воды немного увеличивается, что приводит к падению плотности и к некоторому увеличению объема электролита. В процессе заряда плотность повышается, а объем несколько понижается.

Типы и характеристики электролитов

Электролит изготавливается смешиванием концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды в строго определенных пропорциях. Для изготовления электролита используется специальная аккумуляторная серная кислота (по ГОСТ 667-73) и дистиллированная вода (по ГОСТ 6709-72). Данный раствор используется во всех типах современных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Главная характеристика электролита — плотность. Для нормальной работы АКБ плотность электролита должна лежать в пределах 1,23-1,4 г/куб. см, так как именно при такой плотности раствор имеет максимальную электропроводность. Однако плотность концентрированной серной кислоты составляет 1,83 г/куб. см, поэтому для достижения необходимой плотности кислота смешивается с водой.

Плотность электролита в значительной степени зависит от двух параметров: температуры и степени заряда аккумулятора.

О зависимости плотности электролита в зависимости от заряда АКБ мы сказали выше: при заряде плотность повышается, при разряде — понижается. Зависимость плотности электролита от температуры простая: при снижении температуры плотность падает, при повышении — возрастает. Поэтому нормальная плотность определяет при температуре +25°C, а чтобы верно измерять плотность при любой температуре, используют таблицу поправок к показаниям ареометра:

Температура электролита,
°C
Поправка к показаниям ареометра,
г/куб. см
-55 … -41 -0,05
-40 … -26 -0,04
-25 … -11 -0,03
-10 … +4 -0,02
+5 … +19 -0,01
+20 … +30
+31 … +45 +0,01
+46 … +60 +0,02
Читайте также:  Отзывы о магазине купинатао

Например, если электролит при температуре +25°C имеет плотность 1,28 г/куб. см, то при температуре -15°C он имеет плотность 1,25 г/куб. см, а при нагреве до +50°C (что часто бывает в подкапотном пространстве автомобиля) плотность повышается до 1,3 г/куб. см.

Чтобы компенсировать изменение плотности электролита в АКБ транспортных средств, эксплуатируемых в различных климатических поясах, применяются электролиты большей или меньшей плотности:

  • Летние и для жаркого климата — плотностью 1,23-1,24 г/куб.см;
  • Для умеренного и холодного климата — 1,27-1,28 г/куб.см;
  • Зимние и для холодного климата — 1,3-1,34 г/куб.см.

Кроме того, при повышении плотности электролита повышается его морозоустойчивость — более плотные электролиты устойчивы к замерзанию, поэтому они лучше подходят для эксплуатации в холодное время года и в холодных климатических поясах.

Сегодня можно купить электролит необходимой плотности, освободив себя от непростой процедуры приготовления правильного по характеристикам электролита из кислоты и воды. Электролит продается в тарах емкостью от 1 до 20 литров, поэтому всегда можно приобрести нужный для работы объем.

Использование аккумуляторного электролита

Сразу нужно отметить, что электролит не используется для текущего обслуживания аккумулятора. Наиболее часто в АКБ снижается уровень электролита и падает его уровень, в этом случае обслуживание выполняется добавлением воды. Дело в том, что в процессе работы аккумулятора из электролита испаряется вода, а кислота остается на месте. Также потеря воды может возникать в случае перезаряда аккумулятора — при достижении определенной плотности концентрация серной кислоты в электролите снижается и ее уже не хватает для нормального протекания указанных выше электролитических реакций. В этих условиях начинается процесс электрохимического разложения воды на водород и кислород — это проявляется «кипением» электролита, а образовавшиеся газы улетучиваются. В обоих случаях — при испарении и разложении воды — плотность электролита повышается, для ее восстановления необходимо использовать воду.

Наиболее часто электролит применяется для восстановления работы аккумулятора в случае замерзания электролита с последующей потерей его характеристик. Если электролит в АКБ замерз, то, прежде всего, необходимо занести его в теплое помещение и дождаться оттаивания. После этого аккумулятор следует поставить на зарядку с малым током — рекомендуется ток около 1 ампера и срок зарядки до 2 суток. В ходе зарядки нужно измерять плотность электролита, если она начнет повышаться, то его можно нормально зарядить и эксплуатировать.

Если же ни при каких условиях плотность не повышается, то следует произвести замену электролита. Это выполняется следующим образом:

  1. Слить электролит из всех банок батареи;
  2. Промыть банки дистиллированной водой;
  3. Добавить новый электролит до указанного уровня;
  4. Оставить аккумулятор на 2-3 часа для пропитки пластин электролитов;
  5. Зарядить АКБ малым током 0,5-1 ампер в течение 2 суток.

Зарядку следует остановить, когда плотность электролита и напряжение на клеммах будут стабильными в течение хотя бы двух часов.

Но если замерзание аккумулятора вызвало деформацию или разрушение пластин, то менять электролит уже бесполезно — нужно покупать новую батарею.

Аналогично устраняются и другие проблемы с аккумулятором — утечка или загрязнение электролита, ремонт АКБ после короткого замыкания и т.д. Но в этих случаях прежде нужно проверить аккумулятор на целостность и ремонтопригодность, при обнаружении трещин и других физических повреждений батарея ремонту не подлежит, ее нужно утилизировать.

Особый случай — ввод в эксплуатацию сухозаряженных аккумуляторов, которые поставляются без электролита. Обычно для подготовки такого аккумулятора его нужно заполнить электролитом и дождаться достижения необходимой плотности — все эти действия обязательно прописаны в инструкции к аккумулятору. Предварительную зарядку сухозаряженного АКБ проводить не нужно!

Читайте также:  Программа для магнитолы пионер на андроид

Во всех случаях необходимо правильно рассчитывать объем электролита, чтобы сделать правильную покупку. Объем электролита в АКБ зависит от его напряжения и электрической емкости. Наиболее распространенные 12-вольтовые аккумуляторные батареи емкостью 55-60 А·ч вмещают 2,5-3 литра, емкостью 75-90 А·ч — от 3,5 до 5 литров. Большие 24-вольтовые АКБ емкостью свыше 100 А·ч могут содержать 10 и более литров электролита. При покупке рекомендуется брать электролит с небольшим запасом, так как в процессе работы возможны непредвиденные потери и утечки.

От слаженной работы системы обогрева автомобиля зависит температура внутри его салона. Температурный режим влияет не только на комфорт его водителя и пассажиров, но и на способность оптимального управления транспортным средством. Ключевую роль в работе системы отопления играет кран отопителя, который позволит в нужный момент запустить или остановить работу соответствующей системы.

Многие взрослые не любят зиму, считая ее холодным, депрессивным временем года. Однако дети совсем другого мнения. Для них зима — это возможность поваляться в снегу, покататься на горках, т.е. весело провести время. И одним из лучших помощников для детей в их нескучном времяпровождении — это, например, всевозможные санки. Ассортимент рынка детских санок очень обширен. Рассмотрим некоторые виды из них.

Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

Дважды в год все водители задаются одним вопросом — когда заменить сезонную резину? Весной все гадают, когда поставить летнюю резину, а осенью ищут момент, когда установить зимнюю, и очень часто водители допускают ошибку. О том, как выбрать оптимальное время для замены сезонной резины, и как не допустить ошибку в этом непростом деле — читайте в данной статье.

Отопители и предпусковые подогреватели немецкой компании Eberspächer — известные во всем мире устройства, повышающие комфорт и безопасность зимней эксплуатации техники. О продукции данного бренда, ее типах и основных характеристиках, а также о подборе отопителей и подогревателей — читайте в статье.

Мы уже сообщали, что бельгийский центр Imec заявил о прогрессе в деле разработки аккумуляторов с твёрдым электролитом. На днях в Берлине на конференции European Electric Vehicle Batteries Summit 2019 группа разработчиков Imec рассказала и представила опытные твердотельные аккумуляторы, плотность запаса энергии в которых в два раза превышает возможности современных литиево-ионных аккумуляторов с жидким электролитом. Это означает, что аккумулятор по технологии Imec может запасти до 400 Вт·ч/л и заряжаться со скоростью 0,5 Кл (за два часа). Что важно, на базе кампуса общеевропейского проекта EnergyVille в Генке (Бельгия) начинается развёртывание опытной линии по выпуску аккумуляторных ячеек нового типа ёмкостью 5 А·ч, которые смогут получить все заинтересованные в новой технологии компании и организации.

Читайте также:  Эксцесс программа что это

Опытные аккумуляторы на твёрдом электролите

Речь идёт об аккумуляторах с твёрдым электролитом или литий-металлических батареях. Технология сочетает использование изобретённого в Imec нанокомпозитного электролита и традиционных литий-металл-фосфатных аккумуляторов. В аккумуляторах используется стандартный катод от литий-металл-фосфатной батареи и анод из металлического лития. Использование действующих промышленных технологий позволит с наименьшими затратами перевести производство с выпуска актуальных литиево-ионных аккумуляторов на производства аккумуляторов по новой технологии.

Пилотная линия по производству новых аккумуляторов

Примечательно, что твердотельный электролит становится твёрдым в процессе сушки после изготовления. Для этого используются стандартные промышленные сушилки, а на опытной линии для этого предусмотрено помещение площадью 100 м 2 (помещение с производственной линией занимает 300 м 2 ). Начальная жидкая фаза электролита даёт возможность простого и без полостей заполнения банки аккумулятора и полного контакта с обоими электродами. В процессе сушки электролит становится твёрдым и приобретает новые замечательные качества.

В следующем году разработчики обещают удвоить плотность хранения энергии в литий-металлических аккумуляторах, а к 2024 году представить батарею с возможностью хранить 1000 Вт·ч/л и заряжаться со скоростью 2–3 Кл (за полчаса).

Автор: Iryna Lisova • Декабрь 11, 2018 • Реферат • 307 Слов (2 Страниц) • 14,650 Просмотры

Акумулятор ( з латинського acculturation збирач), пристрій для накопичення енергії з метою її подальшого використання. Електричний акумулятор перетворює електричну енергію в хімічну і при необхідності забезпечує зворотне перетворення. Використовується як джерело електричної енергії.

Електороліт — речовина, яка проводить Електричний струм внаслідок дисоціації на іони, що відбувається в розчинах і розплавах, або руху іонів кристалічних решітках твердих електролітів

Електроліт має широке розповсюдження. Найбільш часто він використовується для отримання струму, згодом використовуваного як джерело енергії. В сучасних акумуляторах кислотний електроліт, в який вміщуються свинцові батареї — один з найважливіших елементів.

Широке застосування електроліт має і в побуті, наприклад для ремонту готуючи до фарбування поверхню її обробляють електролітом, внаслідок чого вона повністю знежирюється.

Автомобільний акумулятор заряджається завдяки проходженню різних хімічних реакцій в своїй структурі, що обумовлює накопичення необхідного для роботи заряду. Рівень зарядженості акумулятора безпосередньо залежить від щільності сірчаної кислоти, яка в процесі функціонування батареї знижується.

Електроліт кислотний для акумуляторів виготовляється в ході додавання сірчаної кислоти в дистильовану воду. Якість розчину сірчаної кислоти є дуже важливим фактором, адже наявність технічних матеріалів поступово призведе до суттєвого зменшення обсягу акумулятора, що буде обумовлено прогресуючим процесом саморазрядки.

Акумулятор складаєтся з свинцевих пластин і аствора сірчаної кислоти. Свинець, який зазвичай слабкі органічні кислоти легко руйнують, дуже стійкий до впливу сірчаної кислоти. Навіть сильно концентрована і нагріта, вона його не роз’їдає. Причина в тому, що при впливі сірчаної кислоти на свинець утворюється захисна важкорозчинна плівка Сульфат Свинцю, що перешкоджає подальшому руйнуванню металу.

Акумулятор це хімічне джерело струму, в якому реакції відновлення- окиснення супроводжуються отриманням -віддачею електричного заряду. У зарядженому АКБ сірчана кислота знаходиться в електроліті, а в розрядженому на свинцевих електродах. У вигляді сульфату свинцю.

Ссылка на основную публикацию
Шаблоны букв английского алфавита для вырезания
Трафареты и шаблоны букв английского алфавита для вырезания из бумаги, это разнообразные шрифты разного стиля и тематики. Трафареты помогут вам...
Что значит спящий режим компьютера
В операционной системе Windows есть несколько режимов выключения компьютера – это обыкновенный режим, (который полностью выключает PC), режим гибернации и...
Что значит сторнировать документ
Сто́рно (итал. storno — перевод на другой счёт, отвод; от stornare — поворачивать обратно) — в общем смысле возврат к...
Шаблоны для брошюры в ворде
Автор: admin Дата записи Быстрей всего набросать буклет, если под рукой окажется готовый шаблон. Проще всего создать буклет в программе...
Adblock detector