Как проверить плотность необслуживаемого аккумулятора автомобиля

Плотность аккумулятора

Калькулятор расчета времени разряда аккумулятора

Время разряда аккумулятора авто | Онлайн калькулятор расчета

Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором H2SO4.

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).

По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.

Проверяется денсиметром (ареометром) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.

Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?

Какая плотность должна быть в аккумуляторе

Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.

Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может грозить закипанием.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.

Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогреться, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см³.

Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!

По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.

Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.

Показания вольтметра нагрузочной вилки, B

Степень разряженности батареи, %

Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см³ ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).

В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфатация.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.

Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.

Как проверить плотность аккумулятора

Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.

Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ

Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.

Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условиях.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Так, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.

Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.

Источник

Как измерить плотность электролита и зарядить АКБ

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.

Источник

Правильная эксплуатация необслуживаемых автомобильных аккумуляторов

За последние пару десятилетий технология производства автомобильных аккумуляторов значительно продвинулась вперёд. Если раньше в аккумуляторе нужно было постоянно проверять уровень электролита, то современные модели требуют значительно меньше внимания к себе. Производители называют эти АКБ необслуживаемыми, заявляя, что они не нуждаются в постоянном контроле за уровнем электролита. Но слово необслуживаемые может ввести в заблуждение автолюбителя. Ведь эти батареи все равно нуждаются в обслуживании, о котором мы расскажем в настоящей статье.

Что такое необслуживаемый аккумулятор?

Понятие необслуживаемый аккумулятор вошло в обиход со времени появления автомобильных батарей типа Ca/Ca. В таких моделях положительные и отрицательные решётки электродов производятся из сплава свинца с кальцием. Так называемые обслуживаемые модели, которые выпускались до этого, имели решётки из сплава свинца с сурьмой. Старые автомобильные аккумуляторы имели большое содержание сурьмы и очень большой расход воды. Сейчас они уже не выпускаются, а на их место пришли модели с меньшим содержанием сурьмы. Они ещё получили название малосурьмянистых. Содержание сурьмы в пластинах менее 6 процентов. В них контроль за уровнем электролита должен быть периодическим, поскольку дистиллированная вода из него постоянно уходит. Почему? Для этого нужно рассмотреть процессы, происходящие в аккумуляторе.

Чтобы решить эту проблему производители стали добавлять в решётки электродов кальций. Это решение оказалось очень удачным, с точки зрения, уменьшения расхода вода.

С появлением кальциевого типа автомобильных аккумуляторов появилось понятие необслуживаемых. И само отсутствие необходимости в обслуживании касается лишь доливки воды в аккумулятор.

В продуктовых линейках производителей АКБ стали появляться модели без отверстий для доступа к банкам. Для проверки степени заряженности батареи на таких аккумуляторах часто можно встретить гидрометр или «глазок». Гидрометр предназначен для контроля за степенью заряда АКБ. На изображениях ниже можно посмотреть необслуживаемую и обслуживаемую аккумуляторную батарею.

Советуем также прочитать статью про маркировку аккумуляторных батарей.

Гибридный автомобильный аккумулятор

Стоит отметить ещё одну категорию необслуживаемых аккумуляторов – гелевые. В гелевых аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии. Это может быть пропитка стекловолокна или гелеобразное состояние. В большинстве случаев такие модели выполняются в необслуживаемых корпусах, и им не требуется доливка воды. Хотя в ряде случаев в AGM аккумуляторы добавляют дистиллированную воду. Например, при восстановлении гелевых аккумуляторов.

Обслуживание необслуживаемых аккумуляторов

Несмотря на своё название, необслуживаемые аккумуляторы всё-таки нуждаются в обслуживании. Больше того, в ряде случаев необслуживаемое исполнение, что называется, «выходит боком».

Ниже приведены основные недостатки необслуживаемых автомобильных АКБ:

Что касается уровня электролита, то на некоторых моделях необслуживаемых автомобильных аккумуляторов имеется отметки минимума и максимума. Подробнее о том, что такое аккумуляторная кислота, читайте в статье по ссылке.

Метки для проверки уровня электролита

Ещё одной проблемой необслуживаемых автомобильных аккумуляторных батарей является отсутствие возможности измерить плотность электролита. А эта характеристика очень важна и даёт объективную оценку состояния батареи.

Хотя бы просто измерить плотность после процесса зарядки АКБ для контроля. Ведь без этого понять степень заряженности крайне сложно и напряжение здесь не может быть объективным показателем. Для оценки степени заряженности аккумулятора производители встраивают в необслуживаемые автомобильные аккумуляторы гидрометр. Автолюбители часто называют его «глазок».

Гидрометр в автомобильном аккумуляторе

Проблемы при использовании гидрометра:

В момент запуска двигателя АКБ отдаёт мощный ток и разряжается. Чтобы восполнить заряд, требуется проехать достаточно большое расстояние. При этом обороты коленчатого вала должны превышать 2000 оборотов в минуту. Тогда генератор вырабатывает достаточное количество электроэнергии и для потребителей в сети, и для зарядки аккумуляторной батареи. При езде в городских условиях такой режим обеспечить сложно и постоянно автомобильный аккумулятор подвергается кратковременному поверхностному заряду.

То есть, в процессе такой подзарядки работают лишь поверхностные слои электродов. Чтобы заряд проник на всю глубину электродов, требуется малый ток и длительное время зарядки (до суток). В бортовой сети автомобиля такие условия обеспечить нереально. Поэтому периодически (желательно раз в 3─4 месяца) нужно ставить аккумулятор заряжаться от сетевого зарядного устройства. Какой установить режим зарядки, сказано ниже.
Вернуться к содержанию

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор?

В подавляющем большинстве автомобилей регулятор напряжения в бортовой сети устанавливает ограничение в 14,4─14,8 вольта. Выбор этого значения неслучаен, поскольку при больших значениях начинается активный гидролиз воды и увеличивается её расход. При зарядке от сетевого ЗУ также следует избегать превышения напряжения больше этого значения. На практике нужно держать напряжение на АКБ не более 15,5 вольт. Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля можно узнать в статье по ссылке.

Что касается зарядного устройства, то для зарядки необслуживаемого аккумулятора лучше использовать ЗУ с автоматическим управлением. Тогда процесс зарядки обеспечивает специальное программное обеспечение, зашитое в зарядном устройстве. В этом случае команды на изменение тока или напряжения будет давать алгоритм, ориентируясь на электрические характеристики АКБ.

Вам останется только подключить «крокодилы» ЗУ к выводам аккумулятора с соблюдением полярности и включить устройство в сеть. Дополнительно можете прочитать о том, что это такое прямая полярность аккумулятора.

Зарядка автомобильного аккумулятора

Если вы будете пользоваться зарядным устройством с ручной регулировкой тока и напряжения, то советуем придерживаться следующей схемы зарядки необслуживаемого аккумулятора. После подключения ЗУ к аккумулятору выставите ток в размере 0,1 от ёмкости АКБ. То есть, при ёмкость 55 А-ч это значение будет 5,5 ампер. После этого выставляете напряжение 14,5 вольт и включаете зарядное устройство. Подробнее о том, что такое ампер-час.

В процессе зарядки следите за параметрами. Напряжение в процессе зарядки будет постепенно расти, а ток будет уменьшаться. Когда напряжение на аккумуляторной батарее вырастет до 14,4 вольта, ток должен уменьшиться примерно до 200 мА, что соответствует току саморазряда батареи. Процесс зарядки будет закончен.

Здесь стоит сделать оговорку по поводу зарядки АКБ после глубокого разряда. Процесс зарядки в этом случае стоит начинать с током 1─2 ампера. Напряжение заряда лучше установить где-то 12─13 вольт, а ток в процессе заряда держать не более 5 процентов от номинальной ёмкости аккумулятора. Читайте подробнее о том, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством.

В таблице ниже вы можете посмотреть зависимость степени заряженности автомобильной аккумуляторной батареи и плотности электролита. Также приводится температура замерзания электролита при различной плотности. Также советуем прочитать о том, как заряжать гелевый аккумулятор.

Суммируем

Итак, вы стали обладателем необслуживаемого аккумулятора. Но обслуживать его всё-таки необходимо. Как это делать и на что обратить внимание. Ниже представлены некоторые рекомендации:

Как видите, с необслуживаемыми АКБ не все так просто. С одной стороны, такие аккумуляторы действительно не требуют доливки дистиллированной воды, но в остальном они нуждаются в обслуживании. Их нужно периодически заряжать от сетевого ЗУ, содержать в чистоте, следить за исправностью бортовой сети авто, в которой эксплуатируется аккумулятор.

Источник