Подготовка автомобильной аккумуляторной батареи к использованию

В инструкции по эксплуатации свинцовых стартерных аккумуляторных батарей предлагается плотность электролита выбирать исходя из общей характеристики климатической зоны, в которой эксплуатируется батарея, и среднемесячной температуры воздуха в январе.

Так, для влажной климатической зоны (среднемесячная январская температура от +4° С до +6° С) эксплуатационная плотность электролита, приведенная к +15° С (о приведении плотности электролита к одной температуре (гудет рассказано чуть ниже), должна составлять 1,230 г/см , жаркой зоны (от +15° С до +4 °С) - 1,250 г/см , умеренной зоны (от -15° С до -4° С) - 1,270 г/см®; холодной зоны ( от -30 °С до -15 °С) - 1,290 г/см . Для всех зон предлагается эксплуатировать аккумуляторные батареи и летом, и зимой с одной и той же указанной здесь плотностью.

Для очень холодной климатической зоны со среднемесячной температурой в январе от -50 °С до -30 °С плотность электролита должна изменяться в зависимости от времени года: летом - 1,270 г/см3, зимой - 1,310 г/см3. При таких плотностях электролита аккумуляторная батарея отдает свою полную для данных условий емкость.

Зададимся теперь вопросом: нужна ли эта полная емкость, если двигатель нормально запускается с 1-3 попыток? Безусловно, нет. В то же время известно, что снижение эксплуатационной плотности электролита, приводя к некоторому уменьшению емкости, позволяет существенно увеличить срок службы аккумуляторов.

Поэтому лучше начинать эксплуатацию полностью заряженного аккумуляторных батарей с электролитом пониженной плотности (1,230 - 1,250 г/см3 при +15° С). Если Ваш двигатель не капризничает при запуске, Вы не заметите влияния снижения плотности электролита на емкость батареи, но существенно увеличите срок ее службы.

Эта рекомендация особенно приемлема для тех автолюбителей, которые не ездят в зимнее время. В дальнейшем, перед началом каждого очередного года эксплуатации (сезона) можно увеличивать плотность электролита на 0,010- 0,005 г/см3 путем разовой доливки электролитом более высокой плотности.

Тем, кто эксплуатирует свой транспорт круглый год, в том числе и при низких температурах, есть смысл тоже прислушаться к этой рекомендации. Если при наступлении холодов Вы почувствуете, что емкости батареи не хватает, плотность электролита можно увеличить, а перед наступлением теплого сезона - снова уменьшить.

Уменьшение плотности электролита имеет еще то положительное свойство, что снижает сопротивление электролита (см. табл. 1 Приложения), которое в основном и определяет внутреннее сопротивление аккумулятора. Следовательно, в этом случае уменьшается общее сопротивление цепи стартерного тока и бесполезные потери энергии в батарее.

Это явление несколько компенсирует потерю емкости.

Во всех случаях помните о возможности замерзания электролита, которое скорее всего, приведет к разрушению аккумуляторов. Поэтому всегда соотносите значение плотности электролита с температурой окружающей среды и температурой его замерзания (табл. 2 Приложения).

Есть еще один, в принципе простой, но достаточно трудоемкий способ исключающий замерзание даже электролита пониженной плотности: снятие в холодное время аккумуляторной батареи с автомобиля и хранение ее в теплом месте.

Этим Вы:

  • значительно облегчите утром запуск двигателя (теплые аккумуляторы имеют меньшее внутреннее сопротивление и большую емкость);
  • предохраните Ваш автомобиль, по крайне мере, от желающих на нем „просто покататься" без Вашего ведома.

Если Вам удалось купить готовый электролит нужной плотности (он иногда бывает в продаже), то проблемы его приготовления нет. О том, что делать с ним дальше, будет рассказано ниже. Если же Вы решили снизить начальную плотность электролита или смогли достать только концентрированный раствор серной кислоты (плотность 1,400 г/см3', или же кислоту (плотность 1,83 - 1,84 г/см3), то с приготовлением электролита придется повозиться.

Приготовление электролита

Готовя электролит, исходят из того, что для заливки одной батареи 6СТ-45 ориентировочно требуется 3 л раствора, 6СТ-50 - 3,5 л, для 6СТ-55 и 6СТ-60 - примерно 3,8 л. На всякий случай имейте в запасе 1,5-2 л электролита. Храните его в стеклянных бутылках, плотно закрытых полиэтиленовыми пробками, с бросающейся в глаза надписью.

Количество дистиллированной воды, необходимое для приготовления электролита заданной плотности из 1 л исходных растворов плотностью 1,280; 1,400 и 1,830 г/смЗ приведено в табл. 1.

Таблица 1

Плотность электролита, г/см3 Объем дистиллированной воды на 1 л исходного раствора, л
1,280 г/см3 1,400 г/см3 1,830 г/см3
1,400 - - 1,497
1,280 - 0,49 2,662
1,270 0,042 0,553 2,811
1,260 0,087 0,62 2,97
1,250 0,136 0,692 3,14
1,240 0,188 0,769 3,323
1,230 0,245 0,852 3,526

Для приготовления электролита можно использовать серную кислоту сортов „А“ и „Б“, выпускаемую по ГОСТ 667-73. Качество кислоты и дистиллированной воды оказывают очень большое влияние на параметры аккумуляторной батареи и, прежде всего, на срок службы.

Особое внимание обращайте на качество дистиллированной воды. В процессе эксплуатации она испаряется, а некоторые ее примеси остаются в электролите, и с каждой доливкой их общее количество возрастает. Использование недистиллированной воды (кипяченой, дождевой, из растопленного снега и др.) не допускается, так как в наше время в любом варианте она содержит примеси, сокращающие срок службы аккумуляторов.

Максимально допустимое содержание некоторых примесей в кислоте, воде и готовом электролите приведено в табл. 4 Приложения.

При смешивании серной кислоты с водой температура раствора резко повышается на несколько десятков градусов. Так, например, при смешивании 98 г концентрированной серной кислоты и 180 г воды при температуре +15°С температура раствора достигает +80°С - +85°С. Поэтому не используйте для приготовления электролита стеклянную тару, она может разрушиться.

Для этих целей следует использовать эбонитовую, стеклопластиковую, керамическую посуду. Приготовление электролита из концентрированной серной кислоты осуществляйте в несколько этапов при непрерывном перемешивании, в промежутках давая возможность раствору несколько остыть. Для перемешивания следует применять инструмент из кислотостойкого материала (допустимо использование чистой деревянной палочки).

При приготовлении электролита имейте в виду, что смешав один объем серной кислоты с одним объемом воды. Вы не получите объема, равного двум первоначальным. Объем электролита будет несколько меньше. При плотностях от 1,200 до 1,300 г/см уменьшение объема составит 0,42-0,51 см3 на 1 кг раствора при 18°С. Поэтому кислоту и воду берите с некоторым запасом.

Теперь одно, очень важное, правило, которому необходимо обязательно следовать при работах с электролитом как в процессе его приготовления, так и при дальнейшем обслуживании аккумуляторной батареи. Дело в том, что плотность электролита зависит не только от соотношения количеств серной кислоты и воды, но и от температуры. Чем выше температура электролита, тем ниже его плотность и наоборот. Поэтому всегда, измеряя плотность, приводите ее к одной температуре, например, к +15°С с помощью коэффициента к.

В диапазоне плотностей электролита от 1,200 до 1,300 г/см3 значение коэффициента к может быть ориентировочно принято равным 0,00073 г/см3 на 1° С, в диапазоне 1,300-1,400 г/см3 к= 0,00077 г/см3.

В общем виде формула приведения плотности электролита Ри, измеренной при некоторой температуре tи, к температуре +15°С выглядит следующим образом:

Р15 = Ри + кх (tи - 15°С), г/см3.

Практически приведение осуществляется так:

Пример 1. Температура электролита tи = +40°С, измеренная плотность Ри = 1,350 г/см3; в этом случае к - 0,00077;

Плотность электролита, приведенная к температуре +15°С, равна

1,350 + 0,00077 X ( tM - 15° С) = 1,369 г/см3;

Пример 2. Температура электролита tи = 0°С, измеренная плотность Ри = 1,250 г/см3, в этом случае к = 0,00073;

Плотность электролита, приведенная к температуре +15°С, равна

1,250 + 0,00073 X (0 - 15) = 1,239 г/смЗ.

К чему может привести несоблюдение этого правила при оценке состояния батареи показывает следующий пример.

Пример 3. Пусть измерили плотность электролита и получили, что она равна 1,287 г/см3. Вы повторили измерение через неделю и оказалось, что плотность составила 1,273 г/см3, т. е. ее значение упало на 0,014 г/см . Напрашивается вывод, что в течение этой недели аккумуляторная батарея разрядилась, но, на самом деле, это не так.

С ней ровным счетом ничего не произошло и плотность нисколько не изменилась, просто при первом измерении температура электролита была +5°С, а при втором - +25°С. Приведя оба значения плотности к температуре +15°С, Вы получите одну и ту же плотность - 1,280 г/смЗ.

После окончания приготовления электролита дайте ему остыть до температуры не выше +30°С и окончательно откорректируйте плотность.

При работах с электролитом и, тем более, с концентрированными растворами серной кислоты, будьте крайне осторожны и ОБЯЗАТЕЛЬНО соблюдайте следующие основные правила:

  1. категорически запрещается при разведении серной кислоты приливать воду к кислоте, т. к. при этом происходит сильный местный разогрев электролита и его разбрызгивание. Необходимо кислоту тонкой струей приливать в воду при непрерывном перемешивании раствора. В этом случае выделяющаяся теплота, вследствие значительной теплоемкости воды и ее большого количества, поглощается водой без разбрызгивания;
  2. работайте с электролитом и кислотой в защитных очках, т. к. попадание электролита и, тем более, кислоты в глаза крайне опасно для зрения;
  3. используйте защитные резиновые перчатки для предохранения рук от воздействия электролита и кислоты;
  4. в случае попадания электролита на кожу промойте это место водой, а потом 5-10% раствором питьевой соды (1 чайная ложка на стакан воды);
  5. уберечь одежду при приготовлении значительных объемов электролита практически невозможно. Используйте какой-нибудь кислотостойкий фартук, например, из полиэтиленовой пленки. В противном случае через некоторое время работы с кислотой Ваша одежда будет напоминать мишень, простреляную как минимум, мелкой дробью.

Заливка аккумуляторной батареи

Перед тем как приступить к заливке аккумуляторной батареи электролитом, тщательно очистите ее поверхность от пыли и грязи. Делайте это при закрытых пробках во избежании попадания внутрь батареи различного мусора.

Выверните пробки и срежьте выступы с их верхних частей. Через образовавшиеся таким образом отверстия в дальнейшем будут удаляться газы, выделяющиеся в процессе эксплуатации аккумуляторов.

Проверьте температуру электролита. Она не должна превышать +25°С - +30°С (после заливки температура электролита несколько поднимется).

Залейте электролит в аккумуляторы тонкой струей, через воронку из кислотостойкого материала (эбонит, керамика ит. д.). Электролит заливается до тех пор, пока его поверхность („зеркало") не коснется нижнего конца тубуса горловины или высота слоя (уровень) электролита над предохранительной сеткой не достигнет 10-15 мм.

Уровень электролита можно измерить с помощью тонкой стеклянной трубочки достаточной длины. Для этого опустите трубочку в электролит до упора, слегка прижав предохранительную сетку (на тот случай, если она выгнута), закройте пальцем отверстие трубочки сверху и приподнимите, сохраняя ее вертикальное положение.

Высота столбика электролита в трубочке равна его уровню в аккумуляторе. В случае отсутствия трубочки, можно воспользоваться кислотостойкой пластиной (линейкой) или чистыми деревянными палочками (на них останется след).

После окончания заливки дайте аккумуляторной батарее постоять 2-3 часа. За это время электролит как следует пропитает блоки электродов, его концентрация выравняется по объему и он немного остынет.

Послезаливочные мероприятия

В соответствии с инструкцией по эксплуатации свинцовых стартерных аккумуляторных батарей не ранее, чем через 20 мин и не позже, чем через 2 ч после заливки электролитом, необходимо произвести контроль его плотности.

При этом, если плотность электролита понизится не более, чем на 0,030 г/см3 против плотности заливаемого электролита, (плотность заливаемого электролита должна быть на 0,020 г/см3 ниже эксплуатационной плотности), то батарея может быть пущена в эксплуатацию.

Если же плотность понизится более, чем на 0,030 г/см3, то необходимо аккумуляторную батарею включить на заряд (при температуре электролита не выше 30°С в холодной и умеренной зонах и не выше 35° С в жаркой и теплой влажной зонах) током, значение которого в амперах равно 0,1 емкости батареи в 20-часовом режиме разряда, т. е. 0,1С20.

Величина С20 указывается в обозначении батареи, например, для 6СТ-55 емкость в 20-часовом режиме разряда С20 составляет 55 ампер-часов (А *ч) и, следовательно равен 5,5 А.

Заряд таким током предписывается вести до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах батареи, а напряжение и плотность электролита останутся постоянными в течение 2 ч. Уменьшение зарядного тока в 2 раза или перерыв в заряде предусмотрены инструкцией только в том случае, если температура электролита поднимается до значений, превышающих 45°С в холодной и умеренной климатических зонах и 50°С в условиях жаркой и теплой влажной зон.

В конце заряда предписывается произвести корректировку плотности электролита, а через 30 мин после выключения зарядного тока - корректировку уровня электролита.

Рассмотрим конкретный случай, когда эксплуатационная плотность электролита заряженной батареи должна соcтавлять 1,270 г/см3. В этом случае в новые аккумуляторы заливается электролит плотностью 1,250 г/см3. Через 2 ч после заливки плотность составила 1,222 г/см3, т. е. уменьшилась всего на 0,028 г/см3 по отношению к плотности залитого электролита.

В то же время она на 0,048 г/см3 меньше нормальной эксплуатационной величины, а это означает, что батарее до полной заряженности не хватает около 30% емкости, и ее необходимо вопреки инструкции обязательно зарядить. И не просто зарядить. Но об этом чуть ниже.

На практике достаточно часто встречается еще один эффект, возникающий в процессе приведения в действие новых батарей, - „пестрота" электролита. Под этим термином понимается существенное отличие между значениями плотности электролита в разных аккумуляторах. Это означает, что они находятся в разном состоянии, имеют разные характеристики, которые необходимо выровнять, „подтянув" худшие аккумуляторы до лучших.

Возможно, что выполнение требований инструкции завода-изготовителя, указанных в начале подраздела и обеспечит Вашей аккумуляторной батарее срок службы, гарантированный заводом. Однако если мы поставили перед собой задачу существенного увеличения срока службы, давайте обращаться с аккумуляторами аккуратнее.

Поэтому, в любом случае, через 2-3 часа после заливки, при температуре электролита не выше 30°С, подключите аккумуляторную батарею к зарядному устройству и поставьте ее на подзаряд током, равным 0,05Сго. При подключении батареи имейте в виду, что положительный вывод устройства должен быть соединен с положительным выводом батареи (обозначен знаком „+"), а отрицательный вывод - с отрицательным (обозначен знаком „-").

Перед включением батареи на подзаряд проверьте правильность ее сборки и маркировки выводов с помощью вольтметра. Иногда, в очень редких случаях, здесь бывают ошибки.

Полное напряжение залитой электролитом батареи без тока (электродвижущая сила - ЭДС) должна быть не ниже 12 В. Подсоедините положительную клемму вольтметра к положительному выводу батареи, а отрицательную - к отрицательному. Если стрелка прибора отклонится в нужную сторону, а значение ЭДС соответствует указанной, то все в порядке и можно начинать подзаряд. Если же ЭДС окажется существенно ниже (примерно на 2 В), то нужно думать уже не о подзарядке, а о замене или ремонте батареи.

Подзаряд током 0,05Сго проводите до тех пор, пока напряжение на большинстве аккумуляторов батареи не достигнет 2,4 В. После этого уменьшите ток в два раза и продолжите подзаряд до постоянства напряжения и плотности электролита в течение 2 часов.

Наблюдая за напряжением перед снижением тока, имейте в виду, что в том случае, если, хотя бы та одном аккумуляторе, напряжение превысит 2,42 В, необходимо сразу же снизить ток, даже если на остальных оно еще не достигнет 2,4 В. Это правило соблюдайте всегда при всех режимах заряда на всех его ступенях, кроме последней.

После достижения постоянства напряжения и плотности отключите батарею и дайте ей постоять около 1 часа для выхода остаточных газов и снижения температуры электролита. Измерьте температуру, уровень и плотность электролита (не забудьте привести ее значение к температуре +15° С).

В том случае, если:

  • уровень электролита в норме;
  • значения плотности электролита во всех аккумуляторах, приведенные к температуре +15° С, не будут отличаться больше, чем на 0,005 г/см3 от той, которую Вы избрали для своей батареи;
  • происхождение батареи Вам известно и не вызывает сомнений или же батарея недавно Вами приобретена, можно считать, что она в полном порядке и может быть пущена в эксплуатацию.

В тех же случаях, когда имеется хотя бы один из следующих признаков:

  • значения плотности электролита в разных аккумуляторах отличаются больше, чем на 0,005 г/см3 между собой и от принятой Вами за эксплуатационную;
  • происхождение батареи не известно или вызывает сомнения;
  • не известны условия и сроки хранения батареи до того, как она попала к Вам;
  • батарея была отремонтирована с разборкой;
  • сухая аккумуляторная батарея хранилась у Вас более 6 мес., целесообразно сделать следующее:

A. Через 1 ч после подзаряда по описанной выше методике, но не ранее, чем температура электролита снизится до +30°С - +35°С, включите батарею на разряд током, равным 0,09 С20- Разряд продолжайте до тех пор, когда напряжение на самом быстроразряжающемся аккумуляторе достигнет значения 1,75 В, после чего сразу же прекратите разряд. Учтите, что в конце разряда напряжение падает очень быстро.

Поэтому во избежание чрезмерно глубокого разряда или переполюсовки аккумуляторов, после уменьшения напряжения до значения 1,8 В следите за ним практически постоянно. В том случае, если у Вас нет возможности контролировать напряжение на каждом аккумуляторе, разряд следует закончить при напряжении не ниже 10,88 (для 12-вольтовой батареи) и 5,4 В (для 6-вольтовой).

В процессе разряда поддерживайте значение тока постоянным. В этом случае, если батарея отдаст заряд численно равный 0,9Сго или будет разряжаться указанным током в течение 10 ч (до конечного напряжения), то это означает, что ее емкость составляет 100% номинальной.

B. После окончания разряда включите батарею на заряд током, равным 0,1Сго. При напряжении 2,4 В на большинстве аккумуляторов уменьшите ток в 2 раза и продолжайте заряд до достижения постоянства напряжения и плотности в течение 2 ч.

Наблюдайте за температурой электролита и не допускайте превышения установленных пределов. В случае необходимости, уменьшайте ток или сделайте перерыв в зарядке. Примените многоступенчатый режим заряда, о котором будет рассказано в следующем разделе;

C. В конце заряда, если плотность электролита будет отличаться от нормы, откорректируйте ее доливкой раствора кислоты более высокой концентрации (1,400 г/см3) (если плотность ниже нормы). После корректировки плотности электролита продолжите заряд в течение 30 минут для перемешивания электролита за счет выделяющихся газов.

D. Через 1 час после окончания заряда измерьте уровень электролита. Если он окажется ниже нормы, добавьте электролита той же плотности. При уровне выше нормы отберите избыток электролита резиновой грушей.

После окончания заряда (подзаряда) и всех корректировок электролита аккуратно протрите тряпкой края горловин так, чтобы внутрь не попала грязь. Убедитесь в том, что вентиляционные отверстия пробок чисты. Плотно ЗАВЕРНИТЕ ПРОБКИ (с отрезанными выступами).

Протрите аккумуляторную батарею влажной тряпкой с тем, чтобы удалить основные следы и капли электролита. Обработайте поверхность батареи 5-10% раствором кальцинированной или питьевой соды. Снова протрите влажной тряпкой и, наконец, вытрите насухо.

Убедитесь в отсутствие следов электролита с помощью вольтметра. Для этого измерьте напряжение между одним из выводных борнов, например, положительным и различными точками на поверхности батареи (мостик , корпус, крышка). Отсутствие напряжения свидетельствует о чистоте поверхности.

Безусловно, иногда бывает ситуации, когда у Вас абсолютно нет времени для проведения всех описанных выше мероприятий. Тогда в порядке исключения, можно установить аккумуляторную батарею на транспортное средство через 20 минут после ее заливки. Вероятно и в таком состоянии она раскрутит стартер и двигатель запустится.

Однако, при первой же возможности проделайте все описанные нами операции. Затраченное время с лихвой окупится увеличением сроком службы.

Проводя измерения, записывайте их результаты. Записи с указанием даты измерений обязательно сохраняйте. Они Вам очень пригодятся в дальнейшем для оценки изменения состояния Вашей батареи в процессе эксплуатации.

Литература: В. Ю. Грачев - Как продлить срок службы аккумулятора.

0 166 Полезные знания и советы
аккумулятор автомобильный аккумулятор
кэшбек