После длительного бездействия аккумуляторной батареи при вывернутых пробках наблюдают выделение пузырьков газов из электролита.Вследствие образования местных токов в активном веществе электродов происходит электролиз воды, поэтому из электролита выделяются водород и кислород, что и является признаком ускоренного саморазряда аккумулятора. Если установлено, что саморазряд аккумулятора происходит из-за загрязнения электролита, то такую батарею необходимо разрядить током, равным 0,1 емкости батареи, до напряжения 1,1 — 1,2 В на один аккумулятор, чтобы посторонние металлы и их окислы, попавшие в аккумулятор перешли с активного вещества минусовых электродов в электролит, после чего вылить весь электролит, а затем залить аккумуляторы свежим электролитом той же плотности, которую имел вылитый электролит, и зарядить батарею.Пониженный уровень электролита в аккумуляторах:Уровень электролита понижается вследствие испарения и электролиза воды, а также при утечках через трещины в мастике, крышках, наружных стенках бака и через неплотно завернутые пробки. Активное вещество верхней части электродов, не покрытых электролитом, соприкасаясь с воздухом, сульфатируется и разрушается. Кроме этого, происходит нежелательное уплотнение активного вещества минусовых электродов. В результате этих дефектов снижается емкость аккумуляторной батареи. Проверяют уровень электролита в аккумуляторах (не реже чем через 10 – 15 дней, а в жаркое время года еще чаще) стеклянной трубочкой диаметром 3 – 5 мм (рис. 2), пластмассовым или деревянным стержнем. Уровень электролита должен быть на 10 – 15 мм (у батарей типа 6СТ-55 – 5 – 10 мм) выше предохранительного щитка.
В батареях с полупрозрачным корпусом на стенке бака нанесены метки «MIN» и «MAX», между которыми должен находится электролит.При понижении уровня электролита в аккумуляторы доливают только дистиллированную воду. Для перемешивания воды с электролитом батарею подзаряжают в течение 10 – 15 мин. На автомобиле воду доливают при работающем двигателе.Пониженная или повышенная плотность электролита:Плотность электролита понижается в основном при разряде аккумуляторов и сульфатации электродов. При понижении плотности электролита увеличивается внутренние сопротивление батареи и снижается ее емкость. В результате падает сила тока в цепи работающего стартера
, а поэтому уменьшаются частота вращения якоря и мощность стартера, что затрудняет пуск двигателя, особенно в зимнее время. Кроме того, в зимнее время может произойти замерзание электролита.
Плотность электролита повышается при испарении воды во время перезаряда аккумуляторов или в результате доливки в аккумуляторы электролита, а не воды. В случае повышения плотности электролита больше нормы ускоряется разрушение активного вещества и решеток электродов, а также ускоряется сульфатация активного вещества, что снижает емкость и срок службы батареи.
Плотность электролита измеряют денсиметром или плотнометром (рис. 3). Денсиметр имеет цену деления 10 кг/м3 (т. е. 0,01 г/см), а плотномер 0,02 г/см3. показания приборов зависят от температуры, поэтому измерение плотности необходимо производить совместно с измерением температуры. Если температура электролита значительно отличается от +25 ºС, то к показаниям приборов необходимо добавить или отнять поправку .
Таблица 1. Температурные поправки к показаниям денсиметра для приведения плотности электролита к 25 ºС
Температура электролита, ºС
| Поправка, г/см3
| Температура электролита, ºС
| Поправка, г/см3
|
-65...-50
| -0,06
| -4...+10
| -0,02
|
-49...-35
| -0,05
| +11...+25
| -0,01
|
-34...-20
| -0,04
| +26...+40
| +0,01
|
-19...-5
| -0,03
| +41...+55
| +0,02
|
Более точно температурную поправку к показаниям денсиметра можно подсчитать. На каждый градус изменения температуры в показания денсиметра следует вводить поправку, равную 0,7 кг/м3 (0,0007 г/см3 ). Если температура выше 25 ºС, поправку к показаниям прибавляют, если ниже – вычитают.Для измерения плотности электролита денсиметром необходимо с помощью резиновой груши несколько раз (для удаления пузырьков воздуха со стенок колбы
1 ) набрать электролит до всплытия поплавка
2. Не вынимая денсиметр из аккумулятора и не допуская касания поплавком стенок колбы, по впадине метиска электролита в колбе и по шкале поплавка определяют плотность электролита.В корпусе плотнометра
3 помещены семь пластмассовых поплавков различной массы. Поплавок, регистрирующий плотность 1,27 г/см3, окрашен. На корпусе против каждого поплавка выполнена надпись наименьшей плотности, при которой всплывает поплавок. Плотность определяют по тому всплывающему поплавку, против которого выполнена надпись с большей цифрой.
Определение плотности производят по положению поплавков через некоторое время после заполнения корпуса электролитом, что необходимо для выравнивания температуры электролита и поплавков. После этого поплавки займут определенное положение, т. е. опустятся или поднимутся.Плотность электролита в проверяемых аккумуляторах батареи не должна отличатся более чем на 0,01 г/см3 (10 кг/м3 ), в противном случае батарею необходимо зарядить и произвести корректировку плотности электролита доливкой в аккумуляторы воды в случае, когда плотность будет больше нормы, и доливкой электролита плотностью 1,40 г/см3, когда она будет ниже нормы, предварительно отобрав из аккумуляторов нужное количество электролита. После доливки в аккумуляторы воды или электролита плотностью 1,40 г/см3 нужно продолжить заряд батареи в течение 25 – 30 мин для полного перемешивания электролита и снова измерить плотность его. Значения плотности электролита в аккумуляторах батареи в зависимости от климатического района эксплуатации и времени года приведены в табл. 2Таблица 5. Нормы плотности электролита*
Климатические районы
| Время года
| Плотность электролита, приведенная к 25 ºС, г/см3
|
|
заливаемого
| заряженной батареи
|
|
|
Очень холодный
| Зима
| 1,28
| 1,30
|
Лето
| 1,24
| 1,26
|
|
Холодный
| Круглый год
| 1,26
| 1,28
|
Умеренный
| Круглый год
| 1,24
| 1,26
|
Теплый, влажный, жаркий, сухой
| Круглый год
| 1,21
| 1,23
|
* Допускается отклонение плотности от приведенной не более +0,01 г/см3По плотности электролита в аккумуляторах судят о степени разреженности аккумуляторов и о пригодности всей батареи к эксплуатации.Снижение плотности электролита на 0,01 г/см3 по отношению к плотности у полностью заряженного аккумулятора соответствует разряду аккумулятора соответствует разряду аккумулятора примерно на 6%. Например, если плотность электролита в заряженном аккумуляторе была 1,28 г/см3, а измеренная при +25 ºС – 1,22 г/см3, то плотность понизилась на 36%.
Степень разряженности всей батареи определяется по степени разряженности всей батареи определяется по степени разряженности аккумулятора, имеющего самую низкую плотность электролита. Батареи, разряженные более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, снимают с эксплуатации и заряжают.Для определения пригодности батареи к эксплуатации удобно использовать табл. 3.Таблица 3. Плотность электролита (г/см3 ) при 25 ºС и различной степени разряженности аккумулятора
Полностью заряженная батарея
| Батарея разряжена на
| Полностью заряженная батарея
| Батарея разряжена на
|
|
25%
| 50%
| 25%
| 50%
|
|
1,30
| 1,26
| 1,22
| 1,24
| 1,20
| 1,16
|
1,28
| 1,24
| 1,20
| 1,23
| 1,19
| 1,15
|
1,26
| 1,22
| 1,18
|
|
|
|
В зимнее время на автомобилях с наружной установкой аккумуляторных батарей их необходимо укреплять, а при эксплуатации батарей в очень холодной зоне увеличить плотность электролита (см. табл. 2).Короткое замыкание электродов происходит при разрушении сепараторов, большом выпадении активного вещества на дно бака и на кромках сепараторов, выступающих над верхней частью электродов. При работе батареи электролит в аккумуляторах все время перемешивается между нижней и верхней частями бака аккумулятора и переносит частицы высыпавшегося активного вещества на верхние торцы электродов и сепараторов, что и вызывает частичное замыкание электродов. Частичное замыкание электродов возникает и при образовании наростов свинца на кромках минусовых электродов.Короткозамкнутый аккумулятор быстро разряжается, и электроды его сульфатируются. Плотность электролита в таком аккумуляторе будет менее нормы.При полном коротком замыкании аккумулятор зарядить нельзя, а напряжение его будет равно нулю. Короткое замыкание пластин определяется сравнением ЭДС аккумуляторов батареи с напряжением, измеренным вольтметром без нагрузки .Подсчитывая ЭДС по плотности электролита:
ЭДС = 0,84 + γ25,где γ25 – плотность электролита, приведенная к 25 ºС, г/см3 .
Рис. 4. Измерение напряжения аккумулятора без нагрузкиРис. 5. Схема контрольного разряда аккумуляторной батареиЕсли замеренное напряжение будет меньше ЭДС, подсчитанной по плотности электролита (меньше 2 В), то в аккумуляторе имеется частичное короткое замыкание электродов. В случае полного короткого замыкания показание вольтметра будет равно нулю.При полном коротком замыкании батарею нужно ремонтировать. Для устранения частичного замыкания электродов аккумулятор промывают дистиллированной водой.Сульфатация электродов:Это явление заключается в образовании крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата) на поверхности электродов и на стенках пор активного вещества. Кристаллы сульфата забивают поры активного вещества плюсовых и минусовых электродов, что препятствует проникновению электролита в глубь активного вещества. В результате не все активное вещество будет участвовать в работе, что снизит емкость аккумулятора.Сульфатация электродов ускоряется при длительном хранении батареи без подзаряда, длительном хранении новых сухозаряженных батарей, повышенной плотности электролита, большом разряде, соприкосновении электродов с воздухом при пониженном уровне электролита. Сульфатированная батарея из-за малой емкости быстро разряжается при резком падении напряжения, особенно при включении стартера.При заряде сульфатированной батареи быстро повышается напряжение и температура электролита и начинается бурное газовыделение, в то время как плотность электролита повышается незначительно, поскольку часть серной кислоты остается связанной в сульфате. Сульфатацию электродов определяют сравнением ЭДС, подсчитанной по плотности, с напряжением, измеренным вольтметром без нагрузки. Если замеренное напряжение будет больше ЭДС, подсчитанной по плотности, электроды аккумулятора сульфатированны. Сульфатацию устраняют несколькими циклами разряда-заряда при малой плотности электролита (1,11 – 1,12 г/см3 ). Заряд производят силой тока не более 0,05
С А (
С – номинальная емкость батареи в ампер-часах), доводят плотность электролита до нормы, а затем проводят контрольный разряд батареи силой тока 0,1
С. Схема включения батареи и приборов при контрольном разряде приведена на рис. 5. Силу тока в цепи регулируют реостатом. Разряд заканчивают, когда на зажимах одного из наихудших аккумуляторов напряжение понизится до 1,7 В (или 10,2 В на батарее). Батарея считается исправной, если время разряда будет не менее: 7,5 ч для батарей с плотностью 1,29г/см3; 6,5 ч – для 1,27г/см3; 505 ч – для 1,25 г/см3 .