Плотность электролита в аккумуляторе: какая должна быть, как проверить, как повысить

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 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.

Обычно измерительные приборы выражают этот показатель в граммах на кубический сантиметр. Таким образом, измерения говорят о том, насколько концентрированной является кислота в одном кубическом сантиметре жидкости. Автопроизводители делают плотность электролита такой, чтобы аккумулятор мог работать при морозе, обладая достаточной скоростью заряда и удельной мощностью. При этом в батареи не добавляется концентрированная серная кислота.

Что такое ареометр

Прибор для измерения концентрации всевозможных растворов называется ареометр. Работа измерителя плотности реализована на основании всем известного физического закона.

Закон Архимеда утверждает, что если тело погрузить в жидкость, на него начнет действовать гидростатическая или подъемная сила. По модулю она будет равна весу жидкости, которую тело вытеснило, но противоположна ему по направлению.

Для практического применения шкалу ареометра градуируют в концентрации растворенного вещества. Автолюбителям будет полезен прибор для проверки плотности электролита и тосола.

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.

Средний показатель описанного параметра равен 1,28 г/см3. Однако большую роль играют условия эксплуатации. Так, например, если автомобиль эксплуатируется в холодном климате, необходимо поднять плотность электролита. При этом нужно учитывать, что при зарядах и разрядах этот параметр постоянно меняется.

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

Колебание плотности электролита оказывает отрицательное влияние на аккумуляторную батарею. Так, например, если этот показатель повышен, вода быстро выкипает, а концентрированная серная кислота разрушает пластины. Именно поэтому автопроизводители рекомендуют регулярно доливать в банки дистиллированную воду.

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%.

При эксплуатации автомобиля в условиях, где температура опускается до -50 градусов, плотность заливаемой жидкости должна находиться в пределах от 1,27 до 1,30 г/см3, причем максимальный показатель достигается в случаях, если батарея заряжена полностью. Обусловлено это двумя факторами:

При низкой концентрации H2SO4 (серной кислоты), вещество в батарее может замерзнуть. Замерзание происходит из-за большого количества воды.
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.

Уменьшение объемов электролита влечет за собой увеличение его плотности. В батарею следует регулярно добавлять дистиллированную воду, чтобы контролировать описанный параметр. Для автомобилей из центральных регионов, например Москвы, плотность жидкости в батарее должна быть равна 1,27-1,28 г/см3.

Разновидности устройства

Так как метод определения плотности путём измерения выталкивающей силы может применяться не только в случае с автономными источниками питания, существует несколько видов ареометров. Они отличаются как по величине, которую определяют, так и по назначению для различных типов смесей.

Так как величина плотности в математическом определении является отношением массы к объёму, по виду производимого измерения приборы делятся на ареометры постоянной массы и постоянного объёма.

Нанесённые на плавающее тело шкалы позволяют применять прибор в разных областях практических измерений. Например:

Солемеры — устройства для определения концентрации солей в водном растворе. Используются, кроме прочего, для того, чтобы узнать степень засоленности почвы разных районов.
Лактометры — измеряют жирность молочной продукции.
Спиртометры — процентное соотношение спирта и растворяющей жидкости для определения крепости алкогольных напитков и продуктов брожения.
Сахарометры — позволяют узнать степень концентрации сахаров, растворённых в воде или другой жидкости.

Чтобы повысить точность проводимых операций по измерению величин, кроме нанесённого на ареометр рисунка со шкалами он комплектуется термометром. Это позволяет добиться сравнительных результатов по влиянию температуры на конкретную жидкость и изучить механизм её изменения при потеплении или похолодании.

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:

Осмотреть корпус АКБ на наличие механических повреждений и подтеков.
Визуально оценить уровень электролитической жидкости. Он должен возвышаться над краем банок на 1,3 см.
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:

Установить АКБ на ровную поверхность.
Снять пробку на крышке заливного отверстия.
Погрузить ареометр в электролитическую жидкость и втянуть ее в прибор с помощью резинового наконечника.
Набрать такое количество реагента, которого будет достаточно для перемещения поплавка.
Измерить плотность ареометром, руководствуясь показаниями на специальной шкале.
Зафиксировать полученный результат и повторить процедуру на остальных пластинах.
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:

Подготовить полую трубку из пластика, например трубочку для напитков.
Поместить заранее подготовленный поплавок в очищенную воду, отметив на нем уровень жидкости. Эта отметка будет соответствовать показателю 1 г/мл.
Поместить поплавок в новую электролитическую жидкость с точным удельным весом, например 1,4 г/см3.
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.

Примечательно, что после обслуживания аккумулятора отверстия нужно надежно заделать. Это делается при помощи пластика, поскольку он легко плавится и клеится к любым материалам. Поэтому даже если снять пробки полностью не получается, их можно просверлить, заделав пластиком после обслуживания.

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.

Критерии выбора хорошего инструмента

Всё зависит от того, как часто вы собираетесь пользоваться ареометром для аккумулятора. Если проверка АКБ для вас редкость, то хватит и простого ареометра — нет смысла тратиться на дорогой прибор. Если же регулярная, в том числе и профилактическая проверка аккумулятора для вас профессиональная необходимость или стремление сохранить батарею в лучшем виде как можно дольше, на выбор следует выделить немного больше времени.

Первое, с чем стоит определиться — тип прибора, затем его метод измерения плотности (привязка к весу или объёму). Затем можно обратить внимание на производителя (актуально только для электроприбора) и в самом конце — на цену. Брать ареометр, который дешевле 150-200 рублей (или 500 для модели с электроникой) нежелательно.

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:

Полностью зарядить батарею.
Дождаться, пока дистиллированная вода в банках начнет испаряться. Общий уровень электролитической жидкости понизится.
Долить новый электролит, плотность которого соответствует требованиям, описанным ранее.
Провести замеры с помощью ареометра.
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.

Примечательно, что если жидкость приобрела коричневый оттенок, АКБ рекомендуется заменить. Потемнение говорит о том, что активное покрытие на пластинах разрушилось и растворилось. Это означает, что электромеханические реакции невозможны, как и повышение низкой плотности электролита в аккумуляторе.

Добавление электролита

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

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

При отсутствии опыта в замене электролитической жидкости, можно воспользоваться дальнейшей инструкцией. Предварительно необходимо подготовить воронку, ареометр, ветошь, посуду для слива отработанного состава и резиновую грушу. Также следует позаботиться о технике безопасности, подготовив резиновые перчатки.

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

Снять АКБ и установить на устойчивую поверхность.
Выкрутить защитные колпаки и перелить электролит из каждой банки в подготовленную посуду. Для этого нужно воспользоваться резиновой грушей.
Залить в банки очищенную воду – это позволит очистить их от образовавшегося налета.
Немного потрясти батарею, после чего слить воду.
Заполнить емкости пищевой содой и оставить их на несколько часов.
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:

Проверка плотности нового вещества ареометром.
Медленное помещение жидкости в банки.
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.

Проверяем уровень электролита

Перед тем как проверить плотность аккумулятора без ареометра необходимо установить его уровень. В том случае, если сам аккумулятор выполнен из полупрозрачного пластика, то проверка уровня электролита не представляет сложности. Если же аккумулятор выполнен из непрозрачного темного пластика, то для проверки уровня электролита потребуется специальная стеклянная трубка, имеющая диаметр около 5 миллиметров. Такая трубка опускается в банку до упора, после чего ее верхнее отверстие закрывают пальцем. Трубку аккуратно достают из аккумулятора. В ней останется электролит, который сливают в колбу и проверяют уровень. Считается, что норма жидкости в колбе составит 10-15 миллиметров. В том случае, если уровень больше или меньше необходимо его выровнять, после чего измерять плотность электролита.