Каким должен быть уровень электролита в АКБ и как его проверить?
Без электролита аккумулятор не работает должным образом. Даже будучи сухим (или слегка увлажнённым), он должен присутствовать, так как одними пластинами электрохимическая система АКБ не заканчивается. Обязательно должна быть вторая (полярная) среда.
Норма
Уровень электролита в АКБ держится в штатном режиме всегда на определённом уровне. В крайнем случае он должен иметь допуск значений: не превышать максимальную и не быть ниже минимальной отметки. В первом случае он ближе к окончанию заряда станет подтекать, так как при напряжении 6-баночной АКБ в 14,4 В он начинает закипать. Циклическая тренировка АКБ нередко ограничивается максимальным напряжением, несколько более высоким (15 вольт), при нём батарея начинает интенсивно закипать. Это верхняя точка кипения раствора серной кислоты, из которой и состоит электролитическая среда.
Во втором же случае при снижении суммарного напряжения последовательно соединённых банок АКБ происходит в целом обратное явление – кристаллизация: серная кислота вступает в реакцию со свинцом и образует сульфат свинца. Если снизить минимальное напряжение до 10,8 В, то начнёт выделяться водород, значительная часть которого безвозвратно улетучивается сквозь щели в крышках банок обслуживаемых и клапаны сброса давления необслуживаемых батарей.
Соответственно, и в этом случае уровень электролита существенно снижается. Восполнить его можно, долив воды или кислоты (в зависимости от ситуации).
При электролизе, сопровождающем процесс подзаряда до достижения напряжения, считающегося своеобразной электрохимической точкой кипения, разлагаться (с эффектом электролитической диссоциации) может не только вода из раствора, но и серная кислота. Ионы водорода превращаются в молекулярный водород, готовый к испарению. Так называемый кислотный остаток, супероксид серы, благодаря своей активности присоединяется к свинцу и образует с ним сульфат, выступающий кристаллами на поверхности пластин.
Все вышеперечисленные факторы оказывают заметное влияние на уровень электролита в аккумуляторе автомобиля, который в норме должен оказаться хотя бы на 5 мм или 1 см выше верхней кромки каждой из пластин, закрыв их полностью. Только это обеспечит средний минимум по напряжению в 12 В, от которого работает автоэлектроника.
Как определить?
Проверка необслуживаемых герметичных аккумуляторов смысла не имеет: в них электролит представляет собой не сиропообразный состав, как это бывает в случае с простым раствором серной кислоты, а сконцентрирован с помощью нейтрального по отношению к этой же кислоте загустителя. Он по консистенции напоминает мармелад или густой холодец, который, хотя и испытывает вибрацию от ударов и внешних источников первичного вибрирующего воздействия, все же не сдвигается с места, благодаря чему АКБ можно ставить на торец, бок или кверху дном.
То же самое относится к губчато-пористому впитывателю, перетекание серной кислоты в котором не столь значительно, чтобы оказать ощутимое воздействие на площадь контакта кислоты с пластинами. Из этого следует, что проверять уровень электролита в герметичных аккумуляторах фактически незачем.
В частично обслуживаемых батареях уровень электролита либо просматривается с помощью окошка или окантовки, сделанной из прозрачного пластика, либо замеряется при помощи трубки самостоятельно. Подойдёт стеклянная трубка любой толщины, один (верхний) конец которой после погружения противоположного затыкается пальцем.
Нижний конец должен касаться одной из поверхностей электрода, обращённой кверху: она соответствует уровню верхней кромки пластин, находящихся на одной и той же высоте.
Для предотвращения замыкания между банками их внутренние пространства сделаны раздельными: электролит двух соседних банок не должен смешиваться. Уровень электролита при опускании трубки в банку не должен быть выше 1-2 см в зависимости от расположения (относительной высоты подвеса) пластин во внутреннем пространстве АКБ. Иначе говоря, пластины не должны выступать из раствора серной кислоты, в которую они погружены.
Причины изменения объёма жидкости
Количество электролита в АКБ должно быть постоянным. В 55-амперных батареях оно соответствует 2,5 л, а в 190-амперных составляет почти 10 л. Проверить точно литраж остатка электролита оказалось бы возможно при полном сливании электролитической жидкой среды из каждой банки, но используется такой метод лишь в батареях, которые потеряли значительную часть жидкости из-за малоактивного использования. Точный литраж измерять нет необходимости, достаточно лишь поддерживать уровень в допустимых пределах.
Для облегчения обслуживания АКБ производители делают верх батареи из прозрачного ABS-пластика, на который наносят деления (минимального и максимального уровней). От них отклоняться запрещено. Сделано это с целью избавить автовладельца от долгого контакта с серной кислотой, пары которой при вдыхании постепенно сжигают лёгкие.
Лёгочная недостаточность и общее истощение организма, наблюдающиеся у аккумуляторщиков, которые работают с обслуживаемыми свинцово-кислотными батареями, являются наглядными доказательствами вреда, наносимого сернокислотными испарениями.
Причинами изменения уровня электролита, как ранее отмечалось, являются активное использование АКБ при напряжениях, граничащих с недопустимыми (критично низкий уровень заряда при стартерной нагрузке), кипение при околопредельном максимально допустимом напряжении в процессе заряда, испарение паров раствора кислоты при повышенной температуре в подкапотном пространстве автомобиля.
Что делать, если уровень низкий?
Обслуживание АКБ своими руками – это не только своевременная электрохимическая тренировка аккумулятора путём восстанавливающих замедленных циклов разряда и заряда, но и самостоятельное доливание воды или кислоты в каждую из банок, где уровень электролита понизился. Если вам попался полностью прозрачный аккумулятор, где содержимое банок просматривается идеально, то обслуживание упрощается за счёт того, что можно вовремя заметить, к примеру, замыкание пластин, последствием которого стало падение напряжения в АКБ на 2 В и более.
Доливать водопроводную, кипячёную или профильтрованную обычными фильтрами воду в банки нельзя. Примеси, содержащиеся в загрязнённой воде, «отравляют» серную кислоту, то есть теряются её электролитические свойства. К примеру, кальциевые и магниевые соли образуют другие кислоты и солевые включения, наличие которых в составе серной кислоты недопустимо. Ёмкость батареи и токовая нагрузка при отдаче запасённого электричества существенно падают, и батарея не может раскрутить стартер до достаточных оборотов, необходимых для заведения автомобиля.
Вливать раствор кислоты в каждую из банок необходимо, не забыв перед этим надеть защитные средства: перчатки и очки. Если вам предстоит обслужить значительное количество аккумуляторов, и каждому, возможно, потребуется долив электролита, то рекомендуется также воспользоваться защитным комбинезоном, выполненным из стойкой к выжиганию минеральными кислотами материи. В помещениях, где испарение паров кислоты значительно (оно может ощущаться по запаху), нелишне воспользоваться и противогазом.
Низкий уровень электролита, из которого улетучилась большая часть имеющейся воды, ведёт к превышению плотности электролитического раствора. Норма по плотности – 1,275 г/см3, но не выше 1,28. Более высокая концентрация серной кислоты приведёт к преждевременному сульфатированию пластин, отчего те начнут рассыпаться. Реже возникают случаи, когда плотность превысила 1,29 г/см3, но уровень электролита оказался слишком высоким. В этом случае часть раствора кислоты можно откачать, используя медицинскую грушу, к которой присоединена стеклянная трубка.
После восстановления штатного состава и уровня электролита необходимо измерить напряжение (ЭДС) аккумулятора, затем поставить батарею на подзаряд.