Потемнел электролит в аккумуляторе: Черный или мутный электролит в аккумуляторе. Что делать? Разберем основные причины

Если проблема не решилась, то виновата вторая причина — не дистиллированная вода.

Раствор снова заменяется, только с использованием дистиллята.

Раствор серого цвета во всех банках

Самая частая причина — глубокая разрядка. Серый цвет — признак выпадения осадков в виде кристаллов солей. Если после зарядки раствор не стал чистым, прозрачным, то нужно его заменить на новый.

Электролит помутнел, почернел в определенных банках

Если жидкость стала черного цвета в одной банке, а с остальными все хорошо, то проблема решается манипулированием только с поврежденной.

Сначала диагностируется точная проблема. Для этого желательно с помощью тестера узнать, какое напряжение выдает эта баночка. Допустимое напряжение — 2—2,1 В. Часто при таких симптомах напряжение либо слабое, либо полностью отсутствует.

Это означает одно — повреждение и осыпание пластин. Причины, почему это происходит, описаны выше.

Цвет меняется из-за выпадения свинца. Свинец придает веществу черный цвет. В этом случае уже мало что поможет. Придется идти в магазин и покупать новый аккумулятор.

Вредные советы

В интернете полно советчиков, которые дают нелепые решения проблем, и гуляет несколько мифов. Ни в коем случае нельзя их придерживаться, потому что такие советы способны добить АКБ.

Вот некоторые из них:

1. Использовать снег вместо дистиллята. Снег не является дистиллированной водой. Добавление его в электролит вызывает поломку.
2. При выпадении осадков свинца вылейте электролит, промойте банку водой и залейте новое вещество. Это практиковалось в прошлом веке. Современные банки АКБ имеют плотно расположенные электроды, на которых натянуты пакеты-отделители. Из таких баночек откачать жидкость с осадком свинца невозможно. Кусочки не пройдут через электроды.
3. Некоторые сайты продают так называемые модификаторы. По заявлению производителей, средства с легкостью очищают электролит, и продлевают жизнь батареи. Но эти аппараты — то же самое, что и технологии, уменьшающие расход топлива. Они не работают.

Вывод

Мораль такая, что если раствор мутный или серый во всех баночках, то АКБ лечится. Для этого воспользуйтесь советами, описанными выше. Однако если почернела одна баночка, то, скорее всего, придется купить новую АКБ.

При выявлении поломки желательно обратиться к опытному мастеру, который сможет правильно провести диагностику и решить проблему.

Потемнел электролит в аккумуляторе что делать?

Почему электролит в аккумуляторе бывает мутным?

Электролит представляет собой смесь раствора серной кислоты и дистиллированной воды. Этот компонент является одним из самых важных, участвующих в работе аккумулятора автомобиля.

В хорошо работающем аккумуляторе электролит должен быть прозрачным, без наличия каких-либо примесей. Именно поэтому очень важно при его приготовлении использовать только чистые химические компоненты и приборы.

Причины, по которым электролит имеет мутный цвет

В некоторых случаях прозрачный электролит начинает приобретать мутный оттенок. Почему же это происходит и как можно устранить связанные с этим проблемы?

Электролит может приобретать мутный цвет по следующим причинам:

• Попадание грязи в АКБ. Это является самой распространенной причиной потемнения смеси;
• Доливание воды с посторонними примесями. Иногда вода может содержать высокое содержание хлора или железа, которые влияют на внешний вид раствора;
• Применение некачественного электролита. Чаще всего такая проблема возникает при самостоятельной доливке раствора не высокого качества;
• Перезаряд аккумулятора. В этом случае изменение цвета может происходить из –за попадания частей намазки с электродов в электролит. Главная причина перезаряда — неисправный генератор, а также зарядка некачественными зарядными устройствами, плохая работа реле – регулятора «таблетка» или постоянная эксплуатация аккумулятора, поскольку в таком режиме он не успевает охлаждаться;
• Повышение температуры. Данная проблема актуальна летом, так как при сильной жаре электролит может сильно нагреваться. Катастрофической для него считается температура более 35-37 градусов, при которой наиболее сильно активизируются процессы, приводящие к износу электродов;
• Замена дистиллированной воды водопроводной. Водопроводная вода содержит примеси и металлы, из-за которых электроды быстрее выходят из строя;
• Постоянно разряженный аккумулятор. По этой причине понижается плотность вещества, он меняет вид, и энергетические характеристики аккумуляторной батареи сильно снижаются;
• Размораживание аккумулятора. Данная проблема характерна в зимний период, когда после сильного замерзания, в процессе размораживания батареи лопается моноблок. Очень часто после оттаивания электролит начинает вытекать.

Как правило, одна или несколько из вышеперечисленных причин могут привести к изменению цвета электролита. Некоторые из них приводят к полному износу батареи, а иногда достаточно их устранить, чтобы придать раствору первоначальный цвет.

Как вернуть электролиту прозрачный цвет?

После выявления причины можно попытаться вернуть веществу первоначальный цвет, продлив тем самым службу аккумуляторной батареи. В некоторых случаях восстановление работы невозможно и придется покупать новую АКБ.

Сначала необходимо выявить, какой цвет приобрел раствор. Если раствор имеет серый или бурый оттенок, батарею необходимо дозарядить. Как правило, такой цвет имеет электролит, в составе которого находятся нерастворенные кристаллы сульфатов, которые, при должной зарядке, полностью растворяются и цвет снова становится прозрачным.

Темный оттенок, переходящий в черный цвет обычно сигнализирует о том, что почти все намазки с пластин осыпались и попали в раствор. В таком случае АКБ подлежит замене.

Если электролит немного потерял прозрачность, но в целом сохранил свой цвет, необходимо дать батареи постоять без заряда. Тогда лишние примеси осядут на дно и прозрачность восстановится. Обычно такая процедура лишь на время отстраняет замену аккумулятора, поскольку разрушающие процессы в растворе уже начались.

Замена мутного электролита в аккумуляторе

Иногда мутный электролит можно поменять, чтобы восстановить работу старого аккумулятора. Для этого необходимо:

1. Слить старый электролит;
2. Отчистить АКБ от пыли и грязи с помощью дистиллированной воды;
3. Убедиться, что после промывки корпус батареи стал абсолютно чистым и внутри не остались угольные крошки;
4. Отчистить электроды от наложений и солей;
5. Проверить плотность вновь заливаемого электролита. Плотность должна составить 1,28 г/с³ м;
6. Залить раствор через воронку;
7. Убедиться, что весь воздух вышел из корпуса аккумулятора;
8. Подождать, пока растворяться все присадочные вещества. Как правило, это занимает 2 дня;
9. Зарядить батарею. Заряжать ее следует циклами, заряжая и разряжая аккумулятор. Ток должен подаваться в районе 0,1 ампера.

Во время совершения последнего действия следует контролировать плотность. Процесс считается завершенным, если плотность держится в пределах нормы в течение 2 часов.

Таким образом, выявив причину, по которой электролит стал мутный, нормальную работу аккумулятора можно возобновит или продлить, а иногда, приобрести новый.

Мутный электролит в аккумуляторе

Практически каждый автолюбитель сталкивался с такой проблемой, когда аккумулятор перестает заряжаться, или дает слабое рабочее напряжение. При этом запуск машины становится вынужденной рутиной. Причиной такого явления может быть несколько, попробуем в статье разобраться в них.

Электролит

Основным веществом для преобразования, накопления и удержания заряда аккумулятора в автомобильной технике является электролит. Главным показателем работоспособности жидкости считается его цвет, изменение этой характеристики позволит произвести первоначальную диагностику в АКБ.

В нормальном состоянии аккумуляторный электролит не имеет в своей массе каких-либо оттенков, он прозрачен и чист. Прозрачность указывает на правильные заряд и условия работы батареи. Однако, в результате восстановления заряда кислота может темнеть, либо приобретает черный цвет, такое явление указывает на отрицательные изменения во внутренних процессах батареи. Не стоит опускать руки и покупать новый источник питания, часто работоспособность АКБ можно восстановить, необходимо просто знать, что делать в таких случаях.

Важно! Не допускается попадание в банки аккумулятора посторонних предметов и мусора.

Мутный электролит. Причины возникновения

Электролит состоит из смеси кислоты на серной основе и очищенной дистиллированной воды. В составе такой смеси отсутствуют посторонние компоненты кроме остальных, благодаря такой особенности она представляет собой прозрачный раствор без цвета. В нормальных режимах изменений цвета не наблюдается.

Если электролит помутнел только в одной банке, значит проблема появилась только конкретно в ней. Когда темный электролит в аккумуляторе отмечают во всех отсеках, то это может значить, что неисправен весь источник питания.

Самые частые изменения цвета претерпевают герметичные неразборные АКБ, такое пагубное воздействие выявляют при вскрытии корпуса. Это происходит в результате ограниченного срока службы таких источников питания, при выходе их из строя необходимо просто заменить неисправный элемент. Конструкция неразборных устройств не позволяет заменять в них электролит, либо долить дистиллированную воду. Единственный способ определить неисправность — это замерить рабочее напряжение, которое не должно иметь значение ниже 2В.

Некоторые умельцы все же умудряются высверлить отверстие в корпусе герметичных батарей и залить кислоту или дистиллированную воду. Необходимо после добавления реактива в жидкость герметично запаять отверстие.

Интересно знать! Правильно использование аккумуляторов с заливными пробками дает возможность значительно продлить срок службы.

Частыми причинами помутнения электролита являются:

• попадание грязи или мусора в результате применения неисправных пробок, а также их отсутствие;
• применение обычной воды из трубопровода, а также дистиллированной низкого качества;
• использование поддельного электролита, либо жидкости слабой концентрации.

Данные факторы не приведут к значительным повреждениям пластин электродов, избавиться от проблем можно просто заменив старый электролит на новый.

Важные факторы возникновения изменения цвета кислоты в АКБ:

1. Темный электролит в аккумуляторе может наблюдаться при значительном перегреве в процессе эксплуатации.
2. При зарядке часто замечают, что реактив потемнел, происходит такое в результате неправильно выставленных параметрах на зарядном устройстве.
3. Осыпание пластин в результате разрушения возникает при глубоком разряде источника питания.
4. Частичная или полная заморозка аккумулятора приводит к помутнению.
5. Механические воздействия в результате которых происходит осыпание свинцовых пластин.

Важно знать! Правильное размещение и надежное крепление аккумулятора поможет уберечь его от механических повреждений корпуса и выхода из строя.

Необходимые действия, если обнаружен мутный электролит

При возникновении проблем с источником питания необходимо провести предварительные действия:

• оценить состояние цвета электролита;
• установить сколько именно повреждено банок;
• проверить плотность электролита.

Помутневший электролит

Основной причиной возникновения помутнения во всех банках аккумулятора может использование кислоты и дистиллированной воды низкого качества. Панацеей в данном случае может стать своевременная и правильная замена электролита. Если в результате замены не наблюдается рецидив, следовательно, проведенные действия помогли.

Серый электролит

Окрас жидкости внутри аккумулятора в серый цвет говорит о том, что необходимо провести процедуру восстановления заряда. При значительном снижении емкости происходит процесс кристаллизации кислоты. Если просто заряд не помогает, следует слить старую жидкость, аккуратно промыть банки и залить новый. Впоследствии заряд восстанавливают чередованием циклов заряд-разряд малыми токами.

Черный электролит в аккумуляторе

Появление черного оттенка в одной из банок может произойти при разрушении свинцовых пластин АКБ. В таком случае простая замена жидкости не поможет. Первоначально необходимо проверить напряжение на выводах поврежденного элемента, оно не должно быть ниже 2,1 В, при этом общий вольтаж аккумулятора не должен понижаться до 10,5 В.

Причиной выхода из строя такого элемента является осыпавшийся свинец, его оксид может привести к замыканию между пластинами. Данный аккумулятор не подлежит восстановлению.

Совет! Для продления срока службы источника питания в автомобильной технике необходимо, чтобы генератор и отдельное устройство по восстановлению заряда были в рабочем состоянии.

Заключение

Изменение окраски в серый или мутный цвет не всегда является показателем полной замены аккумулятора. Иногда можно просто его заменить, предварительно промыв поврежденные банки. После промывки заливается свежий электролит по уровню соответствующей плотности. Почернение может являться признаком осыпания пластин аккумулятора, в результате чего восстановить его практически невозможно.

По какой причине становится мутным электролит в аккумуляторе и как это исправить

Автомобильные аккумуляторы имеют установленный производителями эксплуатационный ресурс. При правильном использовании батареи удаётся даже превосходить отмеренный на заводе срок. Также может происходить преждевременный выход из строя автомобильного источника питания.

Выявить проблемы можно по косвенным признакам, одним из которых является помутнение электролита.

Основные причины, по которым почёрнел электролит

Опытные автомобилисты знают, что АКБ заполнена прозрачной жидкостью, являющейся смесью дистиллированной воды и серной кислоты, соединенных в определенной пропорции. В каждой новой батареи раствор абсолютно прозрачный, ведь в его состав не входят какие-либо красители или химические присадки.

Разрушение пластин аккумуляторных батарей

При правильной эксплуатации и в исправном состоянии продолжит быть немутный рабочий электролит в банках аккумулятора, а причинами потери прозрачности могут быть различные факторы. При этом важно обратить внимание, когда проявляются негативные факторы, от которых электролит потемнел. Это может случиться не во всех банках одновременно, а лишь в одной из рабочих ёмкостей.

Важно! Нередко можно наблюдать, что в необслуживаемых АКБ водный раствор кислоты помутнел из-за вскрытия корпуса.

В таком случае нет ничего необычного, ведь электроприбор рассчитан на определённый срок использования, а по истечении ресурса проводится его полная замена, а не восстановление эксплуатационных характеристик. Фактически у владельца отсутствуют возможности влияния на состав раствора.

У пользователей необслуживаемыми устройствами иногда мутнеет жидкий состав, если владельцы высверливают отверстия в каких-либо банках, а затем плохо герметизируют их. Поступать таким образом без крайней необходимости не стоит, так как сторонние вмешательства обычно не приводят к позитивному результату.

В обслуживаемом аккумуляторе можно реже встретить мутный электролит, так как причина кроется в регулярном мониторинге жидкости пользователями. Отвинтив пробку, автовладелец в любой момент может проконтролировать состояние и провести своевременно необходимые мероприятия.

К популярным причинам замутнения жидкости в АКБ относят:

• Для старых батарей с длительным сроком пользования популярной причиной загрязнения является проникновение внутрь емкости мелкого мусора, грязи. Это происходит из-за износа пробок или недозавинчивания резьбы, а также по причине самораскручивания.
• При зарядке аккумулятора жидкость может внутри закипать и выпариваться. Тогда владелец доливает воду. Если она не дистиллированная, то имеющиеся в ней соли способны приводить к отложениям во время последующей зарядки. Далее примеси дают помутнение.
• Не стоит применять готовые электролиты низкого качества в неизвестных местах. Даже при небольшом сроке эксплуатации состав может потерять прозрачность и быстро выйти из строя.

Решить проблему с замутневшей жидкостью можно путем ее полной замены на свежую. При этом необходимо соблюдать пропорции при самостоятельном ее приготовлении. После смены состава батарея пригодна для дальнейшего пользования.

Если не предпринимать профилактических действий, то будет происходить перезаряд АКБ и дальнейший перегрев. Избыточная температура вынудит раствор менять цвет на более темный оттенок. Отклонения в работе бортового источника питания отразятся на работоспособности генератора, реле-регулятора, внешнем зарядном устройстве. Также состав способен негативно влиять на встроенные пластины внутри корпуса, что приведет к дальнейшему их разрушению.

Проверяем электролит для замены

Изменение цвета происходит по причине разрушения и раскалывания пластин. Это случается от значительного разряда АКБ. При этом меняется цвет жидкости.

Снижение плотности сказывается на возможности замерзания состава при пониженных температурах. Увеличение таким образом количества воды в составе способно привести при замерзании к механическому разрушению стенок банок и корпуса в целом.

Важно! Чёрный цвет электролита – частая причина обрушающихся свинцовых пластин внутри корпуса.

Что делать, если помутнел электролит в аккумуляторе

Дальнейшие действия автомобилиста зависят от того, в каком состоянии находится электролит. Цвета жидкости говорят о зачастую о причинах. Также необходимо учесть, в одной ли банке произошли изменения или в нескольких емкостях потемнел состав электролита штатного аккумулятора.

Доливаем новый электролит в аккумулятор

Что делать, когда выявили чёрную жидкость? Она возникает из-за некачественного дистиллята. Значит во время долива автомобилист применял дешевый или неправильный состав. Придется полностью его менять.

Сливаем грязный состав из банок АКБ аккуратно, а затем вливаем новый раствор, не забывая пользоваться индивидуальными защитными средствами. Когда при последующей эксплуатации и проверках не выявляется помутнение, то это – признак правильности проведенных профилактических мероприятий.

Если у аккумулятора замечаем синеватый мутный состав электролита, то в таком случае произошла кристаллизация серной кислоты. Для начала проводим дозаряд АКБ, ведь посинение – признак активной разрядки батареи. Мероприятия могут не помочь, поэтому проводим смену электролита, который потемнел в аккумуляторе, а после залива новой жидкости используем методику зарядки слабыми токами, чередуя заряд-разряд.

Выявить чёрную жидкость (загрязненный электролит) автомобилисты могут не во всех банках аккумулятора, а лишь в одной из них. Потребуется в ней замерить напряжение. Оптимальным должно быть значение 2,1 В. Если удаётся достигнуть номинала, то получится спасти всю батарею.

Когда выявлено в проблемной емкости напряжение, не превышающее полвольта, а при этом у всей АКБ оно не превышает 10,5 В, то это – свидетельство посыпавшихся пластин. Свинец выпадает в осадок и окрашивает в темный цвет жидкость.

Основной проблемой раскрошившихся пластин является электрическое замыкание. Секция перестает работать, так как не дает напряжения. В этом случае вряд ли удастся восстановить изделие к работе, придется его заменить полностью.

Заключение

Не всегда мутный электролит является приговором для батареи в автомобиле. Во многих случаях помогает своевременная смена жидкости. Проблему вряд ли удастся решить, если начался процесс разрушения пластин. В этом случае необходимо готовиться к покупке нового АКБ.

Как самостоятельно увеличить плотность электролита в аккумуляторе

Поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях можно несколькими способами: полностью заменить старый электролит на новый либо восполнить заряд АКБ. Обе манипуляции следует проводить в хорошо проветриваемых помещениях с соблюдением техники безопасности. После завершения процедуры нужно откорректировать объем рабочего раствора, а затем произвести замер параметра плотности ареометром.

Почему падает плотность электролита?

1. Разряд устройства. Как правило, разряжение в аккумуляторе автомобиля происходит в холодное время года, поэтому зимой используют специальные методы, позволяющие восстановить и поднимать уровень заряда. Проблема может проявляться в автомобильном аккумуляторе, который близок к естественному износу. При быстром разряде можно сделать вывод о падении пропорции рабочего раствора до критически низкого уровня. Проблема разряжения может быть связана с механическим повреждением устройства или неисправностью генераторной установки, в результате чего электросеть автомобиля питается от АКБ.

2. Выкипание рабочей жидкости в результате перезарядки аккумулятора. Если на устройство поступает постоянное напряжение, это приводит к разделению воды на кислород и водород. В результате при зарядке жидкость выкипает и уровень электролита снижается.

3. Постоянное добавление дистиллированной воды вместо химического раствора. Если долить жидкость единожды, то уровень плотности АКБ в машине упасть не должен, но постоянные доливания будут этому способствовать.

Как подготовить аккумулятор к восстановлению?

Перед тем, как восстановить на обслуживаемом аккумуляторе плотность электролита, необходимо выполнить ряд действий:

1. Производится демонтаж батареи с авто, для этого предварительно ослабляются клеммные зажимы устройства.

2. При наличии защиты выполняется ее снятие. Для этого потребуется гаечный ключ соответствующего размера.

3. С помощью отвертки или другого приспособления с плоским наконечником производится откручивание пробок на банках. Рекомендуется использовать защитные очки и перчатки, чтобы не допустить появления ожогов.

4. Пользователь выполняет диагностику объема рабочей жидкости в устройстве. Для легковых транспортных средств данный параметр должен составить около 1,5 сантиметров выше пластин. Диагностика плотности электролита должна производиться через 3 часа после подзарядки устройства либо примерно через 10 ч после остановки двигателя. Если уровень жидкости соответствует норме, то ареометр опускается в банки и с помощью груши производится набор небольшого объема воды.

5. В зависимости от температуры воздуха производится оценка полученных параметров. Проверка выполняется для каждой банки отдельно. В идеале данный показатель должен составить в диапазоне от 1.25 до 1.29 г/см3.

При подготовке аккумуляторной батареи необходимо учитывать следующие нюансы:

— Перед открытием банок пользователю нужно произвести очистку корпуса устройства от загрязнений чистой ветошью. Это нужно сделать для того, чтобы при откручивании пробок грязь не попала внутрь батареи. В противном случае возможен полный выход устройства из строя.

— Если диагностика будет выполняться без демонтажа батареи, то нужно убедиться в ее качественной посадке. Устройство не должно болтаться.

— При подготовке аккумуляторную батарею нельзя переворачивать, поскольку это может привести к разрушению пластин, расположенных внутри. В результате АКБ полностью выйдет из строя без возможности восстановления.

Как самостоятельно увеличить плотность электролита?

Для правильного проведения процедуры необходимо учитывать следующие нюансы:

— При приготовлении нового рабочего раствора в дистиллированную воду добавляется кислота, а не наоборот. В противном случае начнется кипение жидкости.

— Пользователю понадобятся точные расчеты нужного объема кислоты, так как в процессе заряда уровень плотности электролита увеличивается.

На новом аккумуляторе самостоятельно поднимать плотность электролита не рекомендуется, поскольку это приведет к более быстрому разряду устройства. Повышенный рабочий параметр негативно повлияет на функциональность батареи.

Чтобы правильно повысить плотность аккумуляторной батареи перед зимним периодом, нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

— мерный стакан или другая аналогичная емкость;

— отдельная емкость для разведения нового рабочего раствора;

— корректирующий раствор либо кислота;

Пошаговая инструкция по повышению плотности электролита добавлением жидкости

Правильный способ для увеличения параметра плотности электролита батареи:

1. Перед тем, как в аккумуляторе поднять плотность, производится снятие аккумуляторной батареи с автомобиля. Для этого отключаются клеммные зажимы и производится демонтаж фиксирующей пластины. Действия по выполнению задачи осуществляются с применением гаечного ключа.

2. С банки аккумуляторной батареи отбирается небольшой объем рабочего раствора. Для этого используется ареометр.

3. Вместо изъятого объема жидкости в банку добавляется корректирующий раствор вещества при необходимости увеличения плотности. В случае, если требуется понизить этот параметр, используется дистиллированная вода с плотностью 1,00 г/см3.

4. Затем аккумулятор ставится на подзарядку. На протяжении последующих 30 минут производится подзарядка устройства номинальным током. Такие действия позволят залитому корректирующему раствору смешаться с рабочей жидкостью.

5. Аккумуляторная батарея отключается от зарядного прибора на один-два часа. Это позволит плотности в банках «выровняться» и снизиться уровню температуры. Также за два часа из банок выйдут все пузырьки, благодаря чему исключается вероятность погрешности при контрольном замере.

6. Повторно производится диагностика уровня плотности электролита, при необходимости процедура повторяется заново. Также при необходимости в банки добавляется жидкость для увеличения или уменьшения параметра, а затем заново производится замер.

Надо учитывать, что разница параметра плотности между банками должна составить не более 0,01 г/см3. Если при выполнении задачи не удалось достигнуть такого результата, то требуется выполнить дополнительную, «выравнивающую» зарядку на протяжении 1-2 часов. При этом параметр тока должен составить в 2-3 раза меньше номинального.

Как поднять зарядным устройством?

Для повышения плотности зарядным оборудованием выполняются следующие действия:

1. Аккумуляторная батарея доводится до полной зарядки. Предварительно нужно снять устройство с автомобиля и подключиться к оборудованию, которое будет заряжать АКБ, с соблюдением полярности. Сначала выполняется соединение с прибором, а затем его подключение к сети.

2. В процессе восстановления заряда пользователю нужно следить за состоянием электролита. После того, как жидкость начала кипеть, необходимо снизить параметр силы тока до 1-2 ампер. При кипении воды происходит ее испарение, это приводит к тому, что плотность концентрации электролита начинает повышаться.

3. Время испарения жидкости определяется конкретной ситуацией, в некоторых случаях на это может потребоваться более 24 часов.

4. После снижения уровня воды в банках производится добавление электролита и замер плотности.

5. При необходимости производится повторение данной операции.

Руководство по повышению плотности в необслуживаемом аккумуляторе

Действия по повышению плотности выполняются аналогичные, разница заключается в получении доступа к рабочей жидкости:

1. В необслуживаемых устройствах корпус полностью закрыт, поэтому пользователю надо демонтировать батарею и снять с нее наклейку. Крышку аккумулятора снимать не нужно, поскольку установить ее обратно будет сложно.

2. Нужно сделать отверстие в крышке, используя шило или дрель. Оно должно быть небольшим, поскольку придется впоследствии его запаивать.

3. Используя одноразовый шприц в АКБ добавляется дистиллят или корректирующий электролит в зависимости от того, что нужно сделать с рабочим параметром. Следует добавлять по 5 мл жидкости. Рекомендуется использовать банку батареи, в которой расположен индикатор плотности. Если индикатор стал черного либо зеленого цвета, то в аккумулятор нужно добавить еще 20 мл жидкости.

4. Для определения уровня рабочего раствора игла опускается в банку, а шток подтягивается в обратном направлении. Затягивая рабочий раствор в шприц, рекомендуется отмечать уровень с помощью маркера. Если в батарее применяется пластик светлого оттенка, то уровень жидкости можно определить на просвет или замерить с помощью линейки. Остальные банки доливаются до уровня, который должен составить на 1,5-2 см выше поверхности пластин.

5. После выполнения задачи отверстия нужно заделать герметиком либо специальными резиновыми пробками. Затем аккумулятор следует осторожно потрясти, чтобы перемешать электролит. Но действовать надо аккуратно, чтобы не повредить пластины.

Как увеличить плотность, если она ниже 1,18

Если рабочее значение плотности составил менее 1,18 г/см3, описанные способы не позволят решить проблему и пользователю потребуется полностью сливать кислоту из банок.

Алгоритм действий при этом будет такой:

1. Электролит откачивается из аккумуляторной батареи, насколько это возможно (для откачки можно использовать грушу с клизмой).

2. Аккумулятор осторожно переворачивается без резких движений. Это позволит предотвратить возможное осыпание пластин. В дне устройства надо просверлить отверстия в каждой банке с помощью дрели. Эти действия рекомендуется выполнять в емкости, к примеру, миске или тазике.

3. Затем аккумулятор устанавливается в вертикальное положение и из него сливаются остатки рабочего раствора.

4. Производится промывка батареи с помощью дистиллята.

5. Отверстия в дне аккумулятора запаиваются, на этом этапе важно убедиться в герметичности устройства, чтобы не допустить дальнейшей утечки жидкости. Производится заливка нового раствора в батарею.

Пластик для запаивания отверстия в аккумуляторе должен быть максимально устойчивым к воздействию серной кислоты. Кроме того, если цвет электролита коричневый или черный, восстанавливать батарею не имеет смысла. Темный оттенок свидетельствует об осыпании пластин или о разрушении батареи.

Темный электролит в аккумуляторе

Электролит это основная составляющая устройства аккумулятора, без этой жидкости не возможет эффект накопления энергии. Не многие новички знают, что по его состоянию можно диагностировать состояние батареи, если он чистый и прозрачный – все в порядке можно и дальше использовать. Но иногда он становится мутным и черным – это очень плохо, зачастую это говорит о выходе из строя АКБ, скорее всего его уже не спасти, хотя методы есть …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Как я уже отметил выше, нормально работающий раствор должен быть светлым и прозрачным, ибо никаких «затемняющих» добавок в нем нет. Все же это смесь дистиллированной воды и серной кислоты, а и тот и другой компоненты чистые «как слеза». ДА и если ваша батарея исправна, то никаких затемнений или мутности быть не должно.

Если в одной или нескольких банках, электролит помутнел или как многие замечают — потемнел, это означает серьезные неисправности в этой банке.

Если честно то причина, по которой электролит становится черным только одна и проявляется она часто в работающей батареи, в которую вы не лазили (необслуживаемый АКБ). Но справедливости ради стоит отметить, что если аккумулятор все же постоянно вами проверяется, то есть обслуживаемый – тут причин может быть гораздо больше и не всегда они критичные.

• Банально попадание грязи внутрь, такое редко но бывает, а где есть грязь не стоит ждать светлого раствора.
• Применение не дистиллированной воды. Например, вы просто заливаете из под крана, либо же взяли другую техническую воду – это приведет к образованию примесей при заряде. А уже такие примеси могут привести к мутности, мораль такова – следите за тем чтобы доливалась только дистиллированная жидкость.
• Некачественный электролит. Сделанный не пойми где, и не пойми кем. Вполне возможно, что применялись не очищенные компоненты, та же вода скажем.

Как вы видите это достаточно легкие и быстро устраняемые проблемы. Вам нужно сменить некачественные жидкости на надлежащего качества, проблемы уйдут.

• Перезаряд АКБ и повышение температуры. Зачастую нагрев аккумулятора, приводит к изменению цвета электролита. Уже при 37 – 40 градусах, цвет может критически меняться, начинается процесс разрушения пластин, хотя и не такой быстрый. Вот почему лето и перезаряд — губительны для батареи. При перезаряде пластины также разогреваться, что повышает температуру электролита.
• Глубокий разряд АКБ. Как и с перезарядом пластины, также начинают разрушаться, что меняет цвет электролита.
• После заморозки батареи. Если вы помните я писал в этой статье, что при глубоком разряде, аккумулятор может замерзнуть. Это вполне реально, плотность кислоты падает, а вода не держит крайне низкие температуры. Так вот лед который находится внутри, может повредить пластины, да и сам корпус. Поэтому после заморозки получаем мутный электролит.

Что и говорить – основная проблема как я и говорил, это реально осыпание пластин, что уже очень и очень плохо. Когда происходит их разрушение, выделяется свинец, что и окрашивает электролит в мутный или черный цвет. Если вы не лазили в аккумулятор, банально он у вас не обслуживаемый, а одна банка стала черной, значит все дело в пластинах. А вот привести к такому состоянию может либо – перезаряд, глубокий разряд, заморозка и даже физическое воздействие, упал например.

Самое первое нужно оценить раствор, он может быть – черный, просто мутный, серый. Также – во всех банках одинаковый цвет или в одной?

Если мутный, во всех банках:

Значит, вы использовали некачественную жидкость, решение простое – нужно заменить. Просто выкачиваем старый электролит и заливаем новый. Если при дальнейшей эксплуатации он остался светлым, значит, вы просто залили не ту воду внутрь.

Если серый, во всех банках:

Для начала нужно попробовать зарядить, скорее всего, это банально кристаллы солей серный кислоты. Такое бывает при глубоких разрядах. Если не помогает то меняем на новый.

Если мутный или черный в одной банке:

Если черной стала одна банка, остальные в порядке – проводим манипуляции с ней. Если есть такая возможность, попробуйте снять с нее показатели напряжения, они должны быть примерно 2,1 Вольта. Зачастую напряжение в ней нет вообще, либо оно минимальное, около 0,5Вольта, а общее на всей батареи около 10 – 10,5В. Это нам говорит, что банка осыпалась (свинец с пластин выпал в осадок и окрасил в черный цвет электролит), а такой осадок перемыкает пластины, напряжения нет, банка не работает. Тут уже сложно что-то советовать, скорее всего, нужно менять батарею, хотя некоторые ее восстанавливают.

Ребята если электролит мутный, скорее всего серый во всех банках – скорее всего это поправимо. Вам нужно попробовать либо зарядить аккумулятор, либо заменить, на новую жидкость.

Если одна банка стала черной, причем двигатель не запускается, скорее всего у вас осыпались пластины. Такие АКБ можно попробовать восстановить, но зачастую, нужна будет покупка новой.

НА этом все, надеюсь было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ

(8 голосов, средний: 4,25 из 5)

Похожие новости

Что такое емкость аккумулятора. Автомобиля или телефона, как и в.

Как заряжать гелевый аккумулятор. Зарядным устройством и от авто.

Банка аккумулятора. Что это такое? Сколько их? Какое напряжение

Электролит — основной элемент в устройстве аккумулятора. Жидкость выполняет функцию накопления энергии. Без смеси устройство не будет функционировать. Состояние электролита способно рассказать о степени изношенности батареи. Если поломки отсутствуют, то субстанция чистая, прозрачного цвета. Если при зарядке аккумулятора помутнел электролит, то это плохой знак. Это говорит о поломке АКБ (аккумуляторной батареи).

Редко когда удается спасти АКБ, если цвет электролита черный. Однако несколько способов существует.

Каким должен быть «здоровый» электролит

Как написано выше, аккумуляторная батарея в хорошем состоянии имеет чистую, прозрачную рабочую жидкость.

Работающий раствор — это смесь из серной кислоты и дистиллированной воды. Оба компонента имеют прозрачный цвет. Соответственно, правильный работающий раствор такой же. В другом случае батарея уже в плохом состоянии или неисправна.

Если при зарядке аккумулятора помутнела рабочая субстанция, то это, как и в случае с почернением, серьезные проблемы. Помутнения иногда появляются в определенных банках. Не обязательно во всех.

Мутный электролит в аккумуляторе при зарядке

Если электролит приобрел мутный цвет, нужно диагностировать причину.

Причина, почему в автомобильном аккумуляторе мутный электролит, чаще всего одна. Проявляется в тех батареях, которые за время эксплуатации не обслуживаются, не проверяется.

Случается, что автовладелец постоянно обслуживает АКБ, но рабочая смесь все равно чернеет. Тогда причин почернения электролита в аккумуляторе больше. Бывают как серьезные, так незначительные причины.

1. Самое обычное загрязнение раствора. Такие случаи — редкость, но иногда такое происходит. Чтобы избежать попадания грязи в банку, рекомендуется время от времени обслуживать АКБ.
2. Электролит — это смесь из серной кислоты и дистиллята, то есть дистиллированной воды. Однако некоторые люди, не знающие об этом, заливают туда простую воду из-под крана или любую другую воду. При разряде АКБ в банке появляются примеси. Они являются причиной помутнения. Вывод такой: в банках допускается только дистиллированная жидкость.
3. Дешевая, некачественная субстанция. Некоторые недобросовестные производители делают вещество из неочищенных материалов. Зачастую их продукция стоит гораздо меньше в отличие от изделий компаний-конкурентов.

1. Перегрев аккумуляторной батареи часто приводит к поломке. Это происходит чаще всего при перезарядке АКБ. Даже незначительный перегрев на несколько градусов бывает причиной того, почему почернел, помутнел электролит в аккумуляторе. Суть в том, что при температуре 38 градусов и выше цвет жидкости значительно изменяется, потому что высокая температура запускает процесс сульфитации пластин. Процесс не мгновенный, но наносит непоправимый вред батарее.
2. Глубокий разряд аккумулятора, так же как в предыдущем случае, провоцирует разрушение пластин, изменяя цвет рабочей смеси.
3. Заморозка батареи. Это происходит часто. Главной причиной этого является глубокая разрядка. Суть в том, что плотность серной кислоты значительно снижается, а вода замерзает. Внутри образуется лед, который и разрушает пластины. Иногда повреждается корпус АКБ.

Если подумать, то все серьезные причины объединяет одно явление — повреждение пластин. Это очень серьезно. При их осыпании выделяется смесь изотопов или свинец. Это радиоактивный элемент.

При выделении осадок окрашивает рабочее вещество в черный цвет, провоцируя выпадение осадков, делающих жидкость мутной. Если владелец не заглядывал время от времени в аккумулятор, то АКБ не обслуженная, а если почернели определенные банки, то проблема в пластинах.

Кстати, еще одна причина разрушения пластин — механическое воздействие.

Как решить проблему

Прежде всего осматривается раствор во всех банках. Субстанция бывает черной, мутной или даже серой.

Следующий шаг — определение, в каких банках проблема — во всех или в определенных. После диагностики решается сама проблема.

Раствор помутнел во всех банках

Существуют две причины. Первая — использование некачественного раствора. Чтобы решить проблему, нужно всего лишь заменить жидкость на качественную. Для этого вылейте старую, залейте новую рабочую жидкость.

Раствор снова заменяется, только с использованием дистиллята.

Раствор серого цвета во всех банках

Самая частая причина — глубокая разрядка. Серый цвет — признак выпадения осадков в виде кристаллов солей. Если после зарядки раствор не стал чистым, прозрачным, то нужно его заменить на новый.

Электролит помутнел, почернел в определенных банках

Если жидкость стала черного цвета в одной банке, а с остальными все хорошо, то проблема решается манипулированием только с поврежденной.

Сначала диагностируется точная проблема. Для этого желательно с помощью тестера узнать, какое напряжение выдает эта баночка. Допустимое напряжение — 2—2,1 В. Часто при таких симптомах напряжение либо слабое, либо полностью отсутствует.

Это означает одно — повреждение и осыпание пластин. Причины, почему это происходит, описаны выше.

Цвет меняется из-за выпадения свинца. Свинец придает веществу черный цвет. В этом случае уже мало что поможет. Придется идти в магазин и покупать новый аккумулятор.

Вредные советы

В интернете полно советчиков, которые дают нелепые решения проблем, и гуляет несколько мифов. Ни в коем случае нельзя их придерживаться, потому что такие советы способны добить АКБ.

Вот некоторые из них:

1. Использовать снег вместо дистиллята. Снег не является дистиллированной водой. Добавление его в электролит вызывает поломку.
2. При выпадении осадков свинца вылейте электролит, промойте банку водой и залейте новое вещество. Это практиковалось в прошлом веке. Современные банки АКБ имеют плотно расположенные электроды, на которых натянуты пакеты-отделители. Из таких баночек откачать жидкость с осадком свинца невозможно. Кусочки не пройдут через электроды.
3. Некоторые сайты продают так называемые модификаторы. По заявлению производителей, средства с легкостью очищают электролит, и продлевают жизнь батареи. Но эти аппараты — то же самое, что и технологии, уменьшающие расход топлива. Они не работают.

Вывод

Мораль такая, что если раствор мутный или серый во всех баночках, то АКБ лечится. Для этого воспользуйтесь советами, описанными выше. Однако если почернела одна баночка, то, скорее всего, придется купить новую АКБ.

При выявлении поломки желательно обратиться к опытному мастеру, который сможет правильно провести диагностику и решить проблему.

Об исправности аккумулятора можно судить не только по уровню напряжения на его клеммах, но и по цвету электролита в банках. Конечно, такую диагностику можно выполнить только при наличии обслуживаемой модели АКБ. Если вы счастливый обладатель такого аккумулятора, то в случае своевременного обнаружения проблемы спасете батарею.

Какого цвета должен быть электролит

Прежде чем приступить к выявлению неисправности необходимо узнать какого цвета должна быть эталонная смесь серной кислоты и дистиллированной воды, используемая в современных аккумуляторных батареях. Как известно, вода является прозрачной жидкостью, концентрированная серная кислота также не имеет цвета и запаха.

При смешивании кислоты с водой образуется бесцветная жидкость, поэтому если происходит окрашивание этой смеси во время эксплуатации батареи, то причиной этому явлению являются вещества входящие в состав внутренних пластин.

Причины, по которым темнеет электролит

Причин, по которым происходит окрашивание кислотной жидкости в тёмные оттенки, может быть несколько. Наиболее часто к изменению цвета смеси приводят следующие поломки:

1. Разрушение заливной пробки, неплотное её закручивание или другого вида не герметичность корпуса. Изменение цвета электролита в этом случае обусловлено попаданием внутрь батареи грязи, смазки или охлаждающей жидкости.
2. Добавление в аккумулятор некачественной дистиллированной воды. Чтобы восстановить уровень в обслуживаемой батарее, во время эксплуатации в летнее время, водителю приходится довольно часто доливать воду в банки аккумулятора, поэтому вместо дистиллированной воды, по ошибке, может быть залита вода из-под крана. Также подобная ситуация может произойти при обслуживании батареи начинающим водителем. От приобретения некачественной смеси серной кислоты и воды в магазине тоже никто не застрахован.
3. Покупка некачественной АКБ, а если аккумулятор поставлялся в сухозаряженном состоянии, то неудовлетворительного качества кислотной смеси. В любом случае, приобретать такой товар лучше в проверенных местах.
4. Сильный перегрев батареи во время зарядки также может привести к изменению цвета электролита. Причиной возникновения перезаряда батареи могут быть различными, но обычно это неисправность реле-регулятора либо зарядного устройства работающего от электрической сети. Неправильный уровень зарядного тока, а также слишком длительная зарядка.
5. Глубокий разряд батареи тоже приводит к изменению цвета кислотной смеси. Чтобы исключить вероятность возникновения сильного разряда, необходимо внимательно следить за отсутствием включенных потребителей электроэнергии, когда автомобиль находится на стоянке.

Зная основные причины изменения цвета жидкости, можно попытаться предупредить возникновение неисправности батареи.

Что делать если мутный электролит

Если профилактика поломки не принесла желаемого результата и электролит в одной банке или во всех значительно помутнел, то в зависимости от цвета жидкости выполняются определённые действия для восстановления работоспособности АКБ.

Электролит серого цвета

Если кислотная смесь приобрела серый оттенок, то наиболее вероятной причиной изменения цвета жидкости является сильный разряд аккумулятора. Для восстановления работоспособность батареи рекомендуется аккуратно слить электролит и залить новую кислотно-водную жидкость.

После чего произвести циклический заряд аккумулятора, рекомендованным заводом-изготовителем напряжением и током.

Мутный электролит

Если электролит стал мутным, то наиболее вероятной причиной является использование некачественной кислотной смеси или в банку по ошибке была залита обычная водопроводная вода. Если изменение цвета наблюдается во всех банках, то возможно была приобретена некачественная АКБ.

Во многих случаях, при наличии мутного электролита в банках полностью восстановить работоспособность батареи удаётся в результате замены кислотной смеси и полного заряда аккумулятора.

Коричневый электролит

Коричневый цвет электролит приобретает при сильном перезаряде батареи. Также такое изменение может наблюдаться при сильно оголённых пластинах во время стандартной зарядки аккумулятора.

Если оттенок кислотной жидкости имеет не слишком насыщенный цвет, то после добавления необходимого количества кислотной смеси в проблемные банки, удаётся практически полностью восстановить работоспособность АКБ. Если коричневый цвет более тёмный, то потребуется заменить электролит на новый и снова зарядить батарею.

Чёрный электролит в аккумуляторе

Если кислотная жидкость внутри банок приобрела чёрный цвет, то, скорее всего, АКБ нужно будет заменить. Электролит становится чёрным, когда пластины разрушаются, и на дно банок осыпается свинец, который и окрашивает жидкость в тёмный цвет.

Если такой признак неисправности АКБ наблюдается только в одной банке, то можно попытаться заменить в ней электролит. В этом случае возможно частичное восстановление работоспособности элемента электрического тока, но только при условии отсутствия короткого замыкания между пластинами.

Почему появляется мутный электролит при зарядке

Если электролит потемнел во время зарядки, то практически всегда причиной изменения цвета жидкости является неправильно выставленное значение уровня тока на зарядном устройстве. Аккумуляторы для легковых автомобилей рекомендуется заряжать током не более 10 процентов от номинальной ёмкости устройства.

Заряжать батарею следует в течение 10 часов, поэтому к помутнению кислотной жидкости может привести и оставление подключённого ЗУ на более длительный промежуток времени.

Остались вопросы по мутному электролиту или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.

При зарядке аккумулятора потемнел электролит

В исправном аккумуляторе электролит должен быть прозрачным. Мутным он становится из-за наличия посторонних примесей. Самая простая причина – попадание внутрь аккумулятора грязи.

Электролит может потерять прозрачность при доливании фальсифицированной дистиллированной воды либо обычной водопроводной с высоким содержанием хлора и железа. Потемнеет и при самостоятельной доливке электролита. Не рекомендуем доливать базарные «электролиты», так как их реальный состав, качество и плотность неизвестны.

Если все вышеперечисленное исключено, а электролит в батарее мутный, то основная причина наличия сторонних примесей – перезаряд. В случае перезаряда частички намазки с электродов осыпаются и попадают в электролит. Причиной перезаряда может стать:

– неисправный генератор или реле-регулятор «таблетка»;

– зарядка самодельными зарядными устройствами или дешевыми китайскими ЗУ, которые не столько заряжают батарею, сколько «кипятят» высокими напряжением и током;

– эксплуатация в режиме «такси», в котором аккумулятор не успевает разряжаться и происходит постоянный заряд заряженного АКБ.

Серый налет в электролите это нерастворенные кристаллы сульфатов, которые сигнализируют о необходимости ее дозарядить. В этом случае после полной зарядки батареи электролит возвращает свою прозрачность

Темный, бурый или красный оттенок электролита – означает, что большая часть намазок с пластин осыпалась и придется купить новую батарею.

Хотим предостеречь от слепого следования рекомендациям из интернета, которые приведут к печальным последствиям для вашей батареи! Вот некоторые «советы», которые повстречались нам:

«Снег – это дистиллированная вода и его можно добавлять в электролит». Снег точно не дистиллированная вода.

«Если электролит мутный, его нужно слить, аккумулятор промыть водой и залить новый, купленный на базаре» Замена электролита с промывкой аккумулятора практиковалась в 70-х с сурьмянистыми батареями. В современном кальциевом аккумуляторе с плотно расположенными электродами «одетыми» в пакеты-сепараторы откачать старый электролит вместе со шламом невозможно. Кусочки шлама застрянут между электродами и подготовят почву для последующего образования мостиков и коротких замыканий. Много нюансов с изготовлением нового электролита, образованием сульфата кальция на электродах при контакте с водой. Результат: потраченное время, деньги и нерабочий аккумулятор.

«Добавить модификатор, который очистит электролит и подарит новую жизнь батарее». Нашим автомобилистам хорошо уже известны нанотехнологии, чинящие старые двигатели и магнитные поля, экономящие топливо. А теперь и модификаторы (секретного химического состава), превращающие всего за 100 грн. старый АКБ в новый.

Мутный электролит это еще не смерть батареи, но верный признак того что аккумулятор требует срочной замены.

Обнаружив ухудшение прозрачности электролита, можно попробовать дать батарее отстоятся без заряда. Возможно, примеси осядут на дно. Но надеяться на надежную и долгую службу такого аккумулятора не стоит. В нем уже идут процессы окисления пластин, закрывается доступ электролита к активной массе, разрушаются намазки. В любую минуту может произойти короткое замыкание между пластинами из-за застрявших там кусочков намазки, что сделает невозможным эксплуатацию вашего авто. На практике мутным электролит наблюдается либо у некачественных батарей, либо у отслуживших свой срок службы «возрастных» АКБ.

Мутный электролит – сигнал владельцу о необходимости покупки нового аккумулятора!

Ресурс качественной аккумуляторной батареи от надежного производителя составляет не менее 5 лет. Но нередко случается ситуация, когда проблемы с автомобильным источником питания возникают значительно раньше указанного срока. Становятся заметны признаки ускоренного износа аккумулятора – существенно упала емкость, потемнел электролит, снизилась плотность кислотного раствора. Каковы причины подобных изменений и что нужно сделать для восстановления, рассказывается в данном материале.

Почему темнеет рабочая жидкость батареи?

Аккумуляторный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды с концентрированной серной кислотой. Изначальный цвет обеих жидкостей – прозрачный, таковым он остается и после перемешивания. Находясь внутри исправного источника питания, раствор не меняет природный окрас и продолжает оставаться прозрачным.

Справка. Если заглянуть в работоспособный обслуживаемый аккумулятор через одну из открытых пробок, можно увидеть свинцовые пластины – чистый электролит вполне позволяет это сделать.

Когда раствор серной кислоты мутнеет либо становится черным, налицо неисправность аккумулятора, связанная с нарушением структуры пластин. К сожалению, подавляющее большинство автолюбителей обращают внимание на цвет жидкости после проявления более осязаемых признаков – неожиданной разрядки батареи, выкипания и так далее.

Если электролит в аккумуляторе приобрел мутный оттенок или почернел, нужно рассматривать следующие причины:

• началось осыпание свинцового наполнителя с пластин, на ранней стадии жидкость мутнеет, а затем чернеет;
• внутрь обслуживаемого источника питания попала грязь, вызвавшая появление мутного осадка;
• владелец авто случайно долил в банки обычную воду, некачественный дистиллят либо электролит неизвестного происхождения;
• перегрев батареи;
• пластины получали чрезмерное напряжение зарядки в течение длительного периода (так называемая перезарядка).

Грязь в аккумуляторной батарее – довольно редкая причина, вызывающая потемнение раствора. Нужно сильно постараться, чтобы занести посторонние частицы в электролитическую жидкость. На необслуживаемых изделиях попадание грязи практически исключено.

Помутнение вследствие доливки неправильного раствора, перегрева либо перезарядки встречается гораздо чаще. В первом случае химическая реакция провоцирует выпадения осадка из посторонних включений, который плавает в электролите и создает помутнение. Перегрев может возникать из-за неисправности автомобильного генератора и регулятора напряжения, а также при зарядке аккумулятора мощным самодельным устройством.

Справка. Максимально допустимая температура электролитической жидкости в процессе работы батареи – 40 °С. При нагреве свыше указанной величины раствор начинает терять химические свойства и мутнеет.

Последствия помутнения

Если сернокислый аккумуляторный раствор изменил цвет, а владелец автомобиля не принял надлежащих мер по устранению неполадки, наступят такие последствия:

1. Черный электролит – явный признак разрушения пластин, потемнение дает осыпавшийся свинец. В данном случае аккумулятор не подлежит восстановлению – батарею придется менять.
2. Мутный электролит – результат попадания посторонних примесей либо начальная стадия осыпания свинца. Разрушительный процесс можно остановить, если заменить рабочую жидкость и устранить источник проблемы.

Почернение раствора возникает как в одной секции источника питания, так и во всех банках одновременно. Результат одинаков: химическая реакция на осыпавшихся пластинах существенно ослабевает и емкость аккумулятора снижается. Вдобавок плавающие частицы свинца провоцируют замыкание между пластинами, быстро приводя батарею в непригодное состояние.

Прежде чем менять темный электролит, отыщите причину помутнения жидкости и устраните ее. Раствор теряет прозрачность из-за следующих неполадок:

1. На клеммы поступает напряжение, превышающее норму, – 15 вольт. Батарея нагревается, вода из раствора выкипает, верхняя часть банки оголяется. Проблема наверняка кроется в генераторе либо электронном регуляторе напряжения зарядки.
2. Замораживание источника питания. Если разряженный аккумулятор хранить на морозе, плотность электролита уменьшается, доля воды в растворе замерзает. Лед способен разрушить не только банки, но и корпус изделия.
3. Жидкость мутнеет после глубокого разряда. Например, вы на несколько дней оставили автомобиль в гараже со включенными фарами головного света. Шанс восстановления есть, но батарею придется долго заряжать малыми токами.

Как правило, неизменно мутная жидкость указывает на добавление обычной воды или поддельного электролита. Сероватый оттенок раствору придают кристаллы серной кислоты – это признак глубокого разряда. В обоих случаях нужно пытаться восстановить работоспособность источника питания.

Замена мутной жидкости

Первым делом попытайтесь избавиться от мути простейшим способом – зарядить аккумулятор автоматическим устройством с функцией десульфатации пластин и периодического отключения. Если напряжение на клеммах не упало ниже 12,7 В, а процесс разрушения еще не начался, подзарядка может помочь и вернуть раствору прозрачность.

Черный электролит в аккумуляторе менять, скорее всего, бесполезно. Ради личного успокоения стоит предпринять такую попытку, но нужно учитывать один момент: наполовину осыпавшиеся пластины никогда не примут заряд в нужном количестве. Емкость батареи останется невысокой.

Что делать с мутным электролитом, если зарядка не дала результата:

1. Очистите корпус батареи снаружи, дабы исключить попадание грязи внутрь рабочих секций.
2. Опорожните источник питания, открутив пробки всех банок. В необслуживаемом изделии надо вытащить встроенный ареометр (иначе – глазок, индикатор исправности), поддев за края двумя отвертками.
3. Тщательно промойте внутренности аккумулятора дистиллированной водой. Постарайтесь максимально выполоскать осадок из банок и слейте промывочную жидкость.
4. Купите в магазине новый электролит плотностью 1,31–1,34 г/см 3 и приготовьте рабочую жидкость, доведя плотность до 1,27–1,29 г/см 3 путем добавления небольшого количества дистиллята.
5. Залейте электролитический раствор в секции батареи и поставьте ее на зарядку током 2 А, периодически замеряя напряжение. На момент измерения автоматическое зарядное устройство необходимо отключать от электросети.

В большинстве случаев описанная процедура помогает избавиться от помутнения при условии, что в дальнейшем аккумулятор будет эксплуатироваться правильно, а электрическое оборудование машины находится в исправном состоянии.

Более качественная промывка с удалением различных примесей выполняется химическим раствором аммиака и вещества под названием «Трилон Б». На 1 литр дистиллята добавляется 50 мл аммиака и 20 мл «Трилона», после чего раствор медленно заливается в аккумулятор. Когда завершится реакция, жидкость сливается, делается повторная промывка дистиллированной водой и заполнение банок свежим электролитом.

По окончании зарядки не забудьте проконтролировать плотность раствора и его уровень. Жидкость должна полностью покрывать пластины каждой секции, а плотность – остаться на уровне 1,27–1,29 г/см 3 . Если через несколько часов показатель изменится в меньшую сторону (без подключения нагрузки), аккумуляторную батарею придется заменить.

Электролит представляет собой смесь раствора серной кислоты и дистиллированной воды. Этот компонент является одним из самых важных, участвующих в работе аккумулятора автомобиля.

В хорошо работающем аккумуляторе электролит должен быть прозрачным, без наличия каких-либо примесей. Именно поэтому очень важно при его приготовлении использовать только чистые химические компоненты и приборы.

Причины, по которым электролит имеет мутный цвет

В некоторых случаях прозрачный электролит начинает приобретать мутный оттенок. Почему же это происходит и как можно устранить связанные с этим проблемы?

Электролит может приобретать мутный цвет по следующим причинам:

• Попадание грязи в АКБ. Это является самой распространенной причиной потемнения смеси;
• Доливание воды с посторонними примесями. Иногда вода может содержать высокое содержание хлора или железа, которые влияют на внешний вид раствора;
• Применение некачественного электролита. Чаще всего такая проблема возникает при самостоятельной доливке раствора не высокого качества;
• Перезаряд аккумулятора. В этом случае изменение цвета может происходить из –за попадания частей намазки с электродов в электролит. Главная причина перезаряда — неисправный генератор, а также зарядка некачественными зарядными устройствами, плохая работа реле – регулятора «таблетка» или постоянная эксплуатация аккумулятора, поскольку в таком режиме он не успевает охлаждаться;
• Повышение температуры. Данная проблема актуальна летом, так как при сильной жаре электролит может сильно нагреваться. Катастрофической для него считается температура более 35-37 градусов, при которой наиболее сильно активизируются процессы, приводящие к износу электродов;
• Замена дистиллированной воды водопроводной. Водопроводная вода содержит примеси и металлы, из-за которых электроды быстрее выходят из строя;
• Постоянно разряженный аккумулятор. По этой причине понижается плотность вещества, он меняет вид, и энергетические характеристики аккумуляторной батареи сильно снижаются;
• Размораживание аккумулятора. Данная проблема характерна в зимний период, когда после сильного замерзания, в процессе размораживания батареи лопается моноблок. Очень часто после оттаивания электролит начинает вытекать.

Как правило, одна или несколько из вышеперечисленных причин могут привести к изменению цвета электролита. Некоторые из них приводят к полному износу батареи, а иногда достаточно их устранить, чтобы придать раствору первоначальный цвет.

Как вернуть электролиту прозрачный цвет?

После выявления причины можно попытаться вернуть веществу первоначальный цвет, продлив тем самым службу аккумуляторной батареи. В некоторых случаях восстановление работы невозможно и придется покупать новую АКБ.

Сначала необходимо выявить, какой цвет приобрел раствор. Если раствор имеет серый или бурый оттенок, батарею необходимо дозарядить. Как правило, такой цвет имеет электролит, в составе которого находятся нерастворенные кристаллы сульфатов, которые, при должной зарядке, полностью растворяются и цвет снова становится прозрачным.

Темный оттенок, переходящий в черный цвет обычно сигнализирует о том, что почти все намазки с пластин осыпались и попали в раствор. В таком случае АКБ подлежит замене.

Если электролит немного потерял прозрачность, но в целом сохранил свой цвет, необходимо дать батареи постоять без заряда. Тогда лишние примеси осядут на дно и прозрачность восстановится. Обычно такая процедура лишь на время отстраняет замену аккумулятора, поскольку разрушающие процессы в растворе уже начались.

Замена мутного электролита в аккумуляторе

Иногда мутный электролит можно поменять, чтобы восстановить работу старого аккумулятора. Для этого необходимо:

1. Слить старый электролит;
2. Отчистить АКБ от пыли и грязи с помощью дистиллированной воды;
3. Убедиться, что после промывки корпус батареи стал абсолютно чистым и внутри не остались угольные крошки;
4. Отчистить электроды от наложений и солей;
5. Проверить плотность вновь заливаемого электролита. Плотность должна составить 1,28 г/с³ м;
6. Залить раствор через воронку;
7. Убедиться, что весь воздух вышел из корпуса аккумулятора;
8. Подождать, пока растворяться все присадочные вещества. Как правило, это занимает 2 дня;
9. Зарядить батарею. Заряжать ее следует циклами, заряжая и разряжая аккумулятор. Ток должен подаваться в районе 0,1 ампера.

Во время совершения последнего действия следует контролировать плотность. Процесс считается завершенным, если плотность держится в пределах нормы в течение 2 часов.

Таким образом, выявив причину, по которой электролит стал мутный, нормальную работу аккумулятора можно возобновит или продлить, а иногда, приобрести новый.

| PVEducation

5 свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемым типом батарей в фотоэлектрических системах. Хотя свинцово-кислотные батареи имеют низкую плотность энергии, умеренный КПД и высокие требования к техническому обслуживанию, они также имеют длительный срок службы и низкие затраты по сравнению с батареями других типов. Одним из исключительных преимуществ свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они являются наиболее часто используемой формой аккумуляторов для большинства аккумуляторных батарей (например, для запуска двигателей автомобилей) и, следовательно, имеют хорошо зарекомендовавшую себя зрелую технологическую базу.

Рисунок: Изменение напряжения в зависимости от степени заряда для нескольких различных типов батарей.

Свинцово-кислотная батарея состоит из отрицательного электрода из губчатого или пористого свинца. Свинец пористый, что способствует образованию и растворению свинца. Положительный электрод состоит из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролитический раствор серной кислоты и воды. В случае, если электроды входят в контакт друг с другом в результате физического движения батареи или изменения толщины электродов, два электрода разделяет электрически изолирующая, но химически проницаемая мембрана.Эта мембрана также предотвращает короткое замыкание через электролит. Свинцово-кислотные батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, показанной ниже.

Общая химическая реакция:

PbO2 + Pb + 2h3SO4⇔заряженный разряд2PbSO4 + 2h3O

На минусовой клемме реакции заряда и разряда:

Pb + SO42-зарядкаPbSO4 + 2e-

На положительном выводе реакции заряда и разряда:

PbO2 + SO42- + 4H ++ 2e-заряженный разрядPbSO4 + 2h3O

Как показывают приведенные выше уравнения, разрядка батареи вызывает образование кристаллов сульфата свинца как на отрицательной, так и на положительной клеммах, а также высвобождение электронов из-за изменения валентного заряда свинца.При образовании этого сульфата свинца используется сульфат сернокислотного электролита, окружающего аккумулятор. В результате электролит становится менее концентрированным. Полный разряд приведет к тому, что оба электрода будут покрыты сульфатом свинца и водой, а не серной кислотой, окружающей электроды. При полном разряде два электрода выполнены из одного и того же материала, и между двумя электродами отсутствует химический потенциал или напряжение. На практике, однако, разряд останавливается при напряжении отсечки, задолго до этого момента.Поэтому аккумулятор не должен разряжаться ниже этого напряжения.

Между полностью разряженным и заряженным состояниями свинцово-кислотная батарея будет испытывать постепенное снижение напряжения. Уровень напряжения обычно используется для обозначения степени заряда аккумулятора. Зависимость аккумулятора от уровня заряда показана на рисунке ниже. Если аккумулятор оставить на низком уровне заряда в течение длительного периода времени, могут вырасти крупные кристаллы сульфата свинца, что необратимо снижает емкость аккумулятора.Эти более крупные кристаллы не похожи на типичную пористую структуру свинцового электрода, и их трудно превратить обратно в свинец.

В результате реакции зарядки сульфат свинца на отрицательном электроде превращается в свинец. На положительном конце реакция превращает свинец в оксид свинца. В качестве побочного продукта этой реакции выделяется водород. Во время первой части цикла зарядки преобладающей реакцией является превращение сульфата свинца в свинец и оксид свинца. Однако по мере того, как происходит зарядка и большая часть сульфата свинца превращается либо в свинец, либо в диоксид свинца, зарядный ток электролизирует воду из электролита, и выделяются водород и газообразный кислород, процесс, известный как «выделение газа» из батареи.Если ток подается в батарею быстрее, чем может быть преобразован сульфат свинца, то выделение газа начинается до того, как весь сульфат свинца будет преобразован, то есть до того, как батарея будет полностью заряжена. Газообразование создает несколько проблем в свинцово-кислотной батарее. Газовыделение батареи не только вызывает проблемы безопасности из-за взрывоопасной природы производимого водорода, но также уменьшает количество воды в батарее, которую необходимо заменять вручную, вводя в систему компонент для обслуживания.Кроме того, выделение газа может вызвать отделение активного материала от электролита, что приведет к необратимому снижению емкости аккумулятора. По этим причинам аккумулятор не следует регулярно заряжать выше напряжения, которое вызывает газообразование. Напряжение газовыделения изменяется в зависимости от скорости заряда.

Сульфат свинца является изолятором, и поэтому способ образования сульфата свинца на электродах определяет, насколько легко можно разрядить аккумулятор.

Для большинства систем возобновляемой энергии наиболее важными характеристиками батареи являются срок службы батареи, глубина разряда и требования к обслуживанию батареи.Этот набор параметров и их взаимосвязь с режимами зарядки, температурой и возрастом описаны ниже.

Глубина разряда в сочетании с емкостью батареи является фундаментальным параметром в конструкции блока батарей для фотоэлектрической системы, поскольку энергия, которая может быть извлечена из батареи, определяется умножением емкости батареи на глубину разряда. Батареи классифицируются как батареи глубокого или мелкого цикла. Глубина разряда батареи глубокого цикла может превышать 50%, а может достигать 80%.Чтобы достичь такой же полезной емкости, аккумуляторная батарея мелкого цикла должна иметь большую емкость, чем аккумуляторная батарея глубокого цикла.

Помимо глубины разряда и номинальной емкости аккумулятора, мгновенная или доступная емкость аккумулятора сильно зависит от скорости разряда аккумулятора и рабочей температуры аккумулятора. Емкость аккумулятора падает примерно на 1% на градус ниже примерно 20 ° C. Однако высокие температуры также не идеальны для аккумуляторов, поскольку они ускоряют старение, саморазряд и расход электролита.На приведенном ниже графике показано влияние температуры и скорости разряда аккумулятора на емкость аккумулятора.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и скоростью разряда.

Со временем емкость батареи снижается из-за сульфатирования батареи и выделения активного материала. Ухудшение емкости аккумулятора наиболее сильно зависит от взаимосвязи следующих параметров:

• режим зарядки / разрядки аккумулятора
• DOD батареи за весь срок ее службы
• его подверженность длительным периодам низкого разряда
• средняя температура батареи за весь срок службы

На следующем графике показано изменение функции батареи в зависимости от количества циклов и глубины разряда для свинцово-кислотной батареи с поверхностным циклом.Свинцово-кислотная батарея глубокого разряда должна иметь срок службы более 1000 циклов даже при глубине разряда более 50%.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, глубиной разряда и сроком службы для батареи с малым циклом разряда.

Помимо DOD, режим зарядки также играет важную роль в определении срока службы батареи. Перезарядка или недостаточная зарядка батареи приводит либо к потере активного материала, либо к сульфатированию батареи, что значительно сокращает срок ее службы.

Рисунок: Влияние режима зарядки на емкость аккумулятора.

Окончательное влияние на зарядку аккумулятора влияет на температуру аккумулятора. Хотя емкость свинцово-кислотной батареи снижается при работе при низких температурах, работа при высоких температурах увеличивает скорость старения батареи.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и сроком службы батареи глубокого цикла.

Кривые разряда при постоянном токе для свинцово-кислотной батареи емкостью 550 Ач при различных скоростях разряда, с ограничивающим напряжением 1.85 В на ячейку (Mack, 1979). Более длительное время разряда увеличивает емкость аккумулятора.

Производство водорода и кислорода из аккумуляторной батареи приводит к потере воды, поэтому в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях необходимо регулярно заменять воду. Другие компоненты аккумуляторной системы не требуют регулярного обслуживания, поэтому потеря воды может стать серьезной проблемой. Если система находится в удаленном месте, проверка потери воды может увеличить затраты. Батареи, не требующие обслуживания, ограничивают потребность в регулярном внимании, предотвращая или уменьшая количество газа, выходящего из батареи.Однако из-за коррозионной природы электролита все батареи в некоторой степени вводят дополнительный компонент для обслуживания фотоэлектрической системы.

Свинцово-кислотные батареи обычно имеют кулоновский КПД 85% и КПД по энергии порядка 70%.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

• Изменения в составе и геометрии электродов
• замен на раствор электролита
• модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Залитые свинцово-кислотные батареи характеризуются длительным циклом работы и длительным сроком службы. Однако залитые батареи требуют периодического обслуживания. Необходимо не только регулярно контролировать уровень воды в электролите, измеряя его удельный вес, но эти батареи также требуют «ускоренной зарядки».

Ускоренная зарядка

Ускоренная или выравнивающая зарядка включает в себя периодическую кратковременную перезарядку, при которой выделяется газ и смешивается электролит, предотвращая расслоение электролита в батарее. Кроме того, ускоренная зарядка также помогает поддерживать одинаковую емкость всех аккумуляторов. Например, если одна батарея развивает более высокое внутреннее последовательное сопротивление, чем другие батареи, тогда батарея с более низким SR будет постоянно недозаряжаться во время нормального режима зарядки из-за падения напряжения на последовательном сопротивлении.Однако, если батареи заряжаются более высоким напряжением, это позволяет полностью зарядить все батареи.

Удельный вес (SG)

В затопленной аккумуляторной батарее происходит потеря воды из электролита из-за выделения водорода и кислорода. Удельный вес электролита, который можно измерить ареометром, укажет на необходимость добавления воды в батареи, если батареи полностью заряжены. В качестве альтернативы ареометр точно укажет уровень заряда батареи, если известно, что уровень воды правильный.SG периодически измеряется после ускоренной зарядки, чтобы убедиться, что в батарее достаточно воды в электролите. Удельный вес батареи должен быть предоставлен производителем.

Особые требования для гелевых герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

в гелеобразном состоянии или AGM (которые обычно герметичны или регулируются с помощью клапана) имеют несколько потенциальных преимуществ:

• они могут быть подвергнуты глубокому циклу с сохранением срока службы батареи
• они не нуждаются в ускоренной зарядке
• они требуют меньшего обслуживания.

Однако эти батареи обычно требуют более точного режима зарядки и более низкого напряжения. Режим зарядки с более низким напряжением обусловлен использованием свинцово-кальциевых электродов для минимизации выделения газов, но требуется более точный режим зарядки, чтобы минимизировать выделение газов от батареи. Кроме того, эти батареи могут быть более чувствительными к колебаниям температуры, особенно если режим зарядки не компенсирует температуру или не предназначен для этих типов батарей.

Аккумулятор для фотоэлектрической системы будет рассчитан на определенное количество циклов при определенном DOD, режиме зарядки и температуре.Однако батареи могут преждевременно терять емкость или внезапно выходить из строя по разным причинам. Внезапный отказ может быть вызван внутренним коротким замыканием батареи из-за отказа электрического разделителя внутри батареи. Короткое замыкание в батарее снизит напряжение и емкость всего блока батарей, особенно если секции батареи подключены параллельно, а также приведет к другим потенциальным проблемам, таким как перезаряд оставшихся батарей.Батарея также может выйти из строя из-за разрыва цепи (то есть может происходить постепенное увеличение внутреннего последовательного сопротивления), и любые батареи, подключенные последовательно с этой батареей, также будут затронуты. Замораживание аккумулятора, в зависимости от типа используемого свинцово-кислотного аккумулятора, также может вызвать необратимый выход аккумулятора из строя.

Постепенное снижение емкости может усугубляться неправильной работой, в частности, ухудшением DOD. Однако работа одной части аккумуляторной батареи в условиях, отличных от другой, также приведет к снижению общей емкости и увеличению вероятности отказа батареи.Батареи могут непреднамеренно эксплуатироваться в разных режимах либо из-за колебаний температуры, либо из-за отказа батареи в одном ряду батарей, что приводит к неравномерной зарядке и разрядке в цепи.

Установка

Батареи должны устанавливаться в соответствии с действующими стандартами страны, в которой они устанавливаются. В настоящее время существуют австралийские стандарты AS3011 и AS2676 для установки батарей. Существует также проект стандарта для батарей для приложений RAPS, который в конечном итоге станет австралийским стандартом.

Среди других факторов, которые следует учитывать при установке аккумуляторной системы, являются вентиляция, необходимая для конкретного типа аккумуляторной батареи, условия заземления, на которых должна быть размещена аккумуляторная батарея, и меры, принятые для обеспечения безопасности тех, кто может иметь доступ к аккумуляторной батарее. Кроме того, при установке блока батарей необходимо следить за тем, чтобы температура батареи находилась в пределах допустимых условий эксплуатации батареи и чтобы температура батарей в большем блоке батарей была такой же.Батареи в очень холодных условиях могут замерзать при низком уровне заряда, поэтому зимой вероятность того, что батарея будет разряжена, будет более низкой. Чтобы предотвратить это, аккумуляторную батарею можно закопать под землю. Аккумуляторы, регулярно подвергающиеся воздействию высоких рабочих температур, также могут иметь сокращенный срок службы.

Батареи потенциально опасны, и пользователи должны знать о трех основных опасностях: Серная кислота в электролите вызывает коррозию. При работе с батареями важна не только защита ног и глаз, но и защитная одежда.

Батареи обладают способностью генерировать большой ток. Если металлический предмет случайно попадает на клеммы батареи, через этот предмет могут протекать большие токи. При работе с батареями следует свести к минимуму присутствие ненужных металлических предметов (например, украшений), а инструменты должны иметь изолированные ручки.

Опасность взрыва из-за выделения водорода и кислорода. Во время зарядки, особенно при перезарядке, некоторые батареи, включая большинство батарей, используемых в фотоэлектрических системах, могут выделять потенциально взрывоопасную смесь водорода и кислорода.Чтобы снизить риск взрыва, используется вентиляция для предотвращения скопления этих газов, а потенциальные источники воспламенения (т. Е. Цепи, которые могут генерировать искры или дуги) исключаются из корпуса аккумуляторной батареи.

Аккумуляторы вводят компонент периодического обслуживания в фотоэлектрическую систему. Для всех аккумуляторов, включая «необслуживаемые», требуется график технического обслуживания, который должен обеспечивать:

• клеммы АКБ не корродированы
• соединения аккумулятора затянуты
• Корпус аккумулятора не должен иметь трещин и коррозии.

Залитые батареи требуют дополнительного и более частого обслуживания. Для залитых аккумуляторов уровень электролита и удельный вес электролита для каждой батареи необходимо регулярно проверять. Проверка удельного веса аккумулятора с помощью ареометра должна выполняться не менее чем через 15 минут после выравнивания или ускоренного заряда. В аккумуляторы следует добавлять только дистиллированную воду. Водопроводная вода содержит минералы, которые могут повредить электроды батареи.

Свинец в свинцово-кислотных аккумуляторах представляет опасность для окружающей среды, если он не утилизируется надлежащим образом.Свинцово-кислотные батареи следует утилизировать, чтобы можно было восстановить свинец без ущерба для окружающей среды.

Материалы, из которых изготовлены электроды, имеют большое влияние на химический состав батареи и, следовательно, влияют на напряжение батареи и ее характеристики зарядки и разрядки. Геометрия электрода определяет внутреннее последовательное сопротивление, а также скорость заряда и разряда.

Основными материалами анода и катода в свинцово-кислотной батарее являются свинец и диксодий свинца (PbO2).Свинцовый электрод выполнен в виде губчатого свинца. Губчатый свинец желателен, поскольку он очень пористый, и поэтому площадь поверхности между свинцом и электролитом серной кислоты очень велика. Добавление небольших количеств других элементов в свинцовый электрод для образования сплавов свинца может уменьшить некоторые недостатки, связанные со свинцом. Основными типами используемых электродов являются свинец / сурьма (с использованием нескольких процентов сурьмы), сплавы свинец / кальций и сплавы свинец / сурьма / кальций.

Аккумуляторы из свинцового сплава с сурьмой имеют несколько преимуществ перед электродами из чистого свинца.Эти преимущества включают: более низкую стоимость свинца / сурьмы; повышенная прочность свинцово-сурьмянистого электрода; и возможность получить глубокую разрядку на короткий период времени. Однако сплавы свинец / сурьма склонны к сульфатированию, и их не следует оставлять при низком уровне заряда в течение длительных периодов времени. Кроме того, сплавы свинец / сурьма увеличивают выделение газа в батарее во время зарядки, что приводит к значительным потерям воды. Поскольку в эти батареи необходимо добавлять воду, они требуют более серьезного обслуживания.Кроме того, свинцово-сурьмяные батареи отличаются высокой скоростью разряда и коротким сроком службы. Эти проблемы (xx — проверьте, вызваны ли обе проблемы металлизацией)) вызваны растворением сурьмы с одного электрода и ее осаждением или осаждением на другом электроде. (xx повышенная адгезия PbO2 xx)

Свинцово-кальциевые батареи — это технология со средней стоимостью. Как и сурьма, кальций также добавляет прочности свинцу отрицательного электрода, но, в отличие от сурьмы, добавление кальция снижает выделение газа в батарее, а также снижает скорость саморазряда.Однако свинцово-кальциевые батареи не следует сильно разряжать. Следовательно, эти типы аккумуляторов можно считать «необслуживаемыми», но это только аккумуляторы с малым циклом заряда.

Добавление сурьмы, а также кальция в электроды дает некоторые преимущества как сурьмы, так и свинца, но при более высокой стоимости. Такие батареи с глубокой разрядкой также могут иметь длительный срок службы. Кроме того, к электродам могут быть добавлены следовые количества других материалов для повышения производительности батареи.

В дополнение к материалу, из которого изготовлены электродные пластины, физическая конфигурация электродов также влияет на скорость зарядки и разрядки, а также на срок службы. Тонкие пластины обеспечивают более быструю зарядку и разрядку, но они менее прочные и более склонны к отслаиванию материала с пластин. Поскольку высокие зарядные или разрядные токи обычно не являются обязательной характеристикой аккумуляторов для систем возобновляемой энергии, можно использовать более толстые пластины, которые имеют меньшее время зарядки и разрядки, но также имеют более длительный срок службы.

В открытой залитой батарее любой образующийся газ может улетучиваться в атмосферу, вызывая проблемы как с точки зрения безопасности, так и с обслуживанием. Герметичный свинцово-кислотный (SLA), свинцово-кислотный (VRLA) с регулируемым клапаном или рекомбинированный свинцово-кислотный аккумулятор предотвращает потерю воды из электролита, предотвращая или сводя к минимуму утечку газообразного водорода из аккумулятора. В герметичной свинцово-кислотной батарее (SLA) водород не улетучивается в атмосферу, а скорее перемещается или мигрирует к другому электроду, где он рекомбинирует (возможно, с помощью процесса каталитического преобразования) с образованием воды.Вместо того, чтобы быть полностью герметичными, эти батареи имеют вентиляционное отверстие, предотвращающее накопление избыточного давления в батарее. Герметичные батареи требуют строгого контроля заряда, чтобы предотвратить накопление водорода быстрее, чем он может рекомбинировать, но они требуют меньше обслуживания, чем открытые батареи.

Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA) по концепции аналогичны герметичным свинцово-кислотным (SLA) аккумуляторным батареям, за исключением того, что клапаны должны выделять водород почти полностью.Аккумуляторы SLA или VRLA обычно имеют дополнительные конструктивные особенности, такие как использование гелеобразных электролитов и использование свинцово-кальциевых пластин для сведения к минимуму выделения газообразного водорода.

Несмотря на разнообразие типов батарей и областей применения, особенно важными характеристиками фотоэлектрических систем являются требования к обслуживанию батареи и способность глубоко заряжать батарею при сохранении длительного срока службы. Для обеспечения длительного срока службы при глубоком разряде батареи глубокого разряда могут быть либо открытого типа, с избытком электролитического раствора и толстыми пластинами, либо иммобилизованного электролитического типа.Герметичные гелевые батареи могут быть классифицированы как батареи глубокого разряда, но они обычно выдерживают меньшее количество циклов и меньшие разряды, чем специально разработанные батареи с заливной пластиной или батареи AGM. В аккумуляторах с мелким циклом обычно используются более тонкие пластины, изготовленные из свинцово-кальциевых сплавов, и обычно глубина разряда не превышает 25%.

Батареи для фотоэлектрических или удаленных источников питания (RAPS)

Строгие требования к батареям, используемым в фотоэлектрических системах, побудили нескольких производителей изготавливать батареи, специально разработанные для фотоэлектрических или других удаленных систем питания.В автономных фотоэлектрических системах чаще всего используются батареи свинцово-кислотного типа с глубоким циклом или необслуживаемые батареи с меньшим циклом. Батареи глубокого цикла могут быть батареями с открытым заливом (которые не требуют обслуживания) или батареями AGM с невыпадающим электролитом, которые не требуют обслуживания (но которые требуют осторожности при выборе регулятора). Специальные необслуживаемые батареи с малым циклом работы, которые выдерживают нечастую разрядку, также могут использоваться в фотоэлектрических системах, и при условии, что аккумуляторная батарея спроектирована надлежащим образом, никогда не требуется DOD более 25%.Аккумулятор с длительным сроком службы в правильно спроектированной фотоэлектрической системе при правильном обслуживании может прослужить до 15 лет, но использование батарей, которые не рассчитаны на длительный срок службы, или условий в фотоэлектрической системе, или являются частью плохой конструкции системы может привести к выходу из строя аккумуляторного блока всего через несколько лет.

Доступны несколько других типов батарей специального назначения, они описаны ниже.

Пусковые, осветительные батареи зажигания (SLI). Эти аккумуляторы используются в автомобилях и имеют высокую скорость разряда и заряда.Чаще всего используются электродные пластины, упрочненные либо свинцово-сурьмяной в затопленной конфигурации, либо свинцово-кальциевой в герметичной конфигурации. Эти батареи имеют хороший срок службы в условиях малого цикла, но имеют очень низкий срок службы в условиях глубокого цикла. Батареи SLI не следует использовать в фотоэлектрической системе, поскольку их характеристики не оптимизированы для использования в системе возобновляемых источников энергии, поскольку срок службы фотоэлектрической системы очень мал.

Тяговые или тяговые аккумуляторные батареи. Тяговые или двигательные батареи используются для обеспечения электроэнергией небольших транспортных средств, таких как тележки для гольфа.По сравнению с батареями SLI, они обладают большей способностью выдерживать глубокий цикл при сохранении длительного срока службы. Хотя эта особенность делает их более подходящими для фотоэлектрической системы, чем та, которая использует батареи SLI, двигательные батареи не должны использоваться в каких-либо фотоэлектрических системах, поскольку их скорость саморазряда очень высока из-за использования свинцово-сурьмяных электродов. Высокая скорость саморазряда фактически приведет к большим потерям мощности в батарее и сделает общую фотоэлектрическую систему неэффективной, если батареи не будут испытывать большой DOD на ежедневной основе.Способность этих аккумуляторов выдерживать глубокую цикличность также намного ниже, чем у настоящих аккумуляторов глубокого цикла. Поэтому эти батареи не подходят для фотоэлектрических систем.

Жилые или морские батареи. Эти батареи обычно представляют собой компромисс между батареями SLI, тяговыми батареями и настоящими батареями глубокого цикла. Хотя они и не рекомендуются, в некоторых небольших фотоэлектрических системах используются двигательные и морские батареи. Срок службы таких батарей будет ограничен в лучшем случае несколькими годами, так что экономия на замене батарей означает, что такие батареи, как правило, не являются долгосрочным рентабельным вариантом.

Стационарные аккумуляторы. Стационарные батареи часто используются для аварийного питания или источников бесперебойного питания. Это батареи мелкого цикла, предназначенные для того, чтобы оставаться почти полностью заряженными в течение большей части своего срока службы с лишь редкими глубокими разрядами. Их можно использовать в фотоэлектрических системах, если размер аккумуляторной батареи не должен опускаться ниже DOD от 10% до 25%.

Батареи глубокого разряда. Батареи глубокого разряда должны обеспечивать срок службы в несколько тысяч циклов при высокой глубине разряда (80% или более).Значительные различия в характеристиках цикла могут наблюдаться с двумя типами батарей глубокого разряда, поэтому следует сравнивать срок службы и степень разряда различных батарей глубокого разряда.

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродов из оксида свинца и свинца, погруженных в раствор слабой серной кислоты. Возможные проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами:

Газообразование: выделение водорода и кислорода. Выделение аккумулятора газом приводит к проблемам с безопасностью и потере воды из электролита.Потеря воды увеличивает требования к обслуживанию батареи, поскольку воду необходимо периодически проверять и заменять.

Повреждение электродов. Вывод отрицательного электрода мягкий и легко повреждается, особенно в тех случаях, когда аккумулятор может постоянно или сильно двигаться.

Расслоение электролита. Серная кислота — тяжелая вязкая жидкость. По мере разряда аккумулятора концентрация серной кислоты в электролите снижается, а во время зарядки концентрат серной кислоты увеличивается.Это циклическое изменение концентрации серной кислоты может привести к расслоению электролита, при котором более тяжелая серная кислота остается на дне батареи, а менее концентрированный раствор, вода, остается наверху. Непосредственная близость электродных пластин внутри батареи означает, что при физическом встряхивании серная кислота и вода не смешиваются. Однако контролируемое выделение газа электролита способствует смешиванию воды и серной кислоты, но его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем безопасности и потери воды.В большинстве свинцово-кислотных аккумуляторов требуется периодическая, но нечастая подача газа в аккумулятор для предотвращения или обращения вспять расслоения электролита в процессе, называемом «ускоренной» зарядкой.

Сульфатирование аккумулятора. При низком уровне заряда на свинцовом электроде могут расти крупные кристаллы сульфата свинца, в отличие от мелкозернистого материала, который обычно образуется на электродах. Сульфат свинца — изоляционный материал.

Разлив серной кислоты. Если серная кислота вытечет из батарейного отсека, это представляет серьезную угрозу безопасности.Желирование или иммобилизация жидкой серной кислоты снижает вероятность разливов серной кислоты.

Зависание АКБ при низком уровне разряда. Если аккумулятор находится на низком уровне разряда после превращения всего электролита в воду, то точка замерзания электролита также падает.

Потеря активного материала электродов. Потеря активного материала электродов может происходить в результате нескольких процессов. Одним из процессов, который может вызвать необратимую потерю емкости, является отслаивание активного материала из-за изменения объема между xxx и сульфатом свинца.Кроме того, xxx. Неправильные условия зарядки и выделение газа могут вызвать отслоение активного материала с электродов, что приведет к необратимой потере емкости.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

• Изменения в составе и геометрии электродов
• замен на раствор электролита
• модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Коррозия состоит из областей набора или восстановления / окисления, в которых обе реакции происходят на одном и том же электроде. Для аккумуляторной системы коррозия приводит к нескольким пагубным последствиям.Один из эффектов заключается в том, что он превращает металлический электрод в оксид металла.

Все химические реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении. Чтобы обратная реакция протекала, реагенты должны набирать достаточно энергии, чтобы преодолеть электрохимическую разницу между реагентами и продуктами, а также перенапряжение. Обычно в аккумуляторных системах вероятность возникновения обратной реакции мала, так как имеется несколько молекул с достаточно большой энергией. Однако некоторые частицы, хотя и маленькие, обладают достаточной энергией.В заряженной батарее существует процесс, с помощью которого батарея может быть разряжена даже при отсутствии нагрузки, подключенной к батарее. Количество разряжаемого аккумулятора при стоянии называется саморазрядом. Саморазряд увеличивается с увеличением температуры, потому что у большей части продуктов будет достаточно энергии для протекания реакции в обратном направлении.

Идеальным набором химических реакций для батареи является тот, в котором существует большой химический потенциал, который высвобождает большое количество электронов, имеет низкое перенапряжение, спонтанно протекает только в одном направлении и является единственной химической реакцией, которая может произойти.Однако на практике существует несколько эффектов, которые ухудшают характеристики батареи из-за нежелательных химических реакций, таких как изменение фазы объема реагентов или продуктов, а также физическое движение реагентов и продуктов внутри батареи.

Во время химических реакций многие материалы претерпевают изменение либо в фазе, либо, если они остаются в одной и той же фазе, объем и плотность материала могут быть изменены в результате химической реакции. Наконец, материалы, используемые в батарее, в первую очередь анод и катод, могут изменить свою кристалличность или структуру поверхности, что, в свою очередь, повлияет на реакции в батарее.Многие компоненты в окислительно-восстановительных реакциях претерпевают изменение фазы во время окисления или восстановления. Например, в свинцово-кислотной батарее сульфат-ионы меняются с твердой формы (в виде сульфата свинца) на раствор (в виде серной кислоты). Если сульфат свинца перекристаллизовывается где-нибудь, кроме анода или катода, то этот материал теряется для аккумуляторной системы. Во время зарядки только материалы, соединенные с анодом и катодом, могут участвовать в электронном обмене, и поэтому, если материал не касается анода или катода, он больше не может заряжаться.Образование газовой фазы в батарее также представляет особые проблемы. Прежде всего, газовая фаза обычно имеет больший объем, чем исходные реагенты, что вызывает изменение давления в батарее. Во-вторых, если предполагаемые продукты находятся в газовом переходе, они должны быть ограничены анодом и катодом, иначе они не смогут заряжаться.

Изменение громкости также обычно отрицательно сказывается на работе от батареи.

В стандартной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее электроды погружены в жидкую серную кислоту.Несколько модификаций электролита используются для улучшения характеристик батареи в одной из нескольких областей. Ключевыми параметрами электролита, которые контролируют производительность батареи, являются объем и концентрация электролита, а также образование «пленочного» электролита.

Изменения объема электролита можно использовать для повышения надежности батареи. Увеличение объема электролита делает батарею менее чувствительной к потерям воды и, следовательно, делает регулярное обслуживание менее критичным.Увеличение объема батареи также увеличит ее вес и снизит удельную энергию батареи.

В батареях с «плененным» электролитом серная кислота иммобилизуется либо путем «гелеобразования» серной кислоты, либо с помощью «абсорбирующего стеклянного мата». Оба имеют меньшее выделение газа по сравнению с затопленными свинцово-кислотными аккумуляторами и, следовательно, часто встречаются в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, не требующих обслуживания.

Желирование. В «гелеобразной» свинцово-кислотной батарее электролит может быть иммобилизован путем гелеобразования серной кислоты с использованием силикагеля.Загустевший электролит имеет преимущество в том, что снижается газообразование, и, следовательно, батареи не требуют особого обслуживания. Кроме того, расслоение электролита не происходит с гелевыми батареями, и поэтому ускоренная зарядка не требуется, а поскольку электролит загустевает, вероятность просыпания серной кислоты также снижается. Однако для того, чтобы еще больше снизить газообразование, в этих «гелевых» аккумуляторах также обычно используются свинцово-кальциевые пластины, что делает их непригодными для применения в условиях глубокого разряда.Еще один недостаток состоит в том, что условия зарядки гелеобразной свинцово-кислотной батареи необходимо более тщательно контролировать, чтобы предотвратить перезаряд и повреждение батареи.

Абсорбирующее матирование стекла. Вторая технология, которая может быть использована для иммобилизации серной кислоты, — это «абсорбирующий стеклянный мат» или аккумуляторы AGM. В аккумуляторе AGM серная кислота поглощается матом из стекловолокна, который помещается между пластинами электродов. Аккумуляторы AGM обладают многочисленными преимуществами, включая способность глубоко разряжаться без ущерба для срока службы, обеспечивая высокую скорость заряда / разряда и расширенный температурный диапазон для работы.Ключевым недостатком этих аккумуляторов является необходимость более тщательно контролируемых режимов зарядки и более высокая начальная стоимость.

— обзор

2.3.3.1 Безопасность свинцово-кислотных (LA) аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы бывают самых разных конструкций и размеров. Бывают вентилируемые или вентилируемые батареи. Ассортимент продукции варьируется от небольших герметичных аккумуляторов емкостью около 5 Ач (например, используемых для мотоциклов) до крупных вентилируемых промышленных аккумуляторных систем для тяговых целей емкостью до 500 Ач.Стационарные аккумуляторы для резервного питания (рис. 2.3) могут иметь еще большую емкость. Самым большим рынком для аккумуляторов LA по-прежнему являются автомобильные стартерные аккумуляторы (SLI). На данный момент почти все автомобили: легковые, грузовые, автобусы используют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи SLI для запуска, освещения и зажигания. Аккумулятор LA был ключевым компонентом многих технических усовершенствований автомобильной техники на протяжении более 100 лет.

Рисунок 2.3. Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея с вентиляцией и аккумуляторная система для стационарного применения.

Основная общая реакция заряда / разряда в свинцово-кислотных аккумуляторах представлена ​​следующим образом:

PbO2 + Pb + 2h3SO4↔ ← ChargeDischarge → 2PbSO4 + 2h3OE ° = 2,04V

Помимо химического превращения диоксида свинца и металлического свинца в свинец- сульфат, а также серная кислота в качестве электролита участвует во внутренней реакции ячейки. Реакции заряда / разряда вызывают изменение концентрации электролита из-за образования и потребления воды. Паразитные побочные реакции при хранении и особенно при зарядке могут привести к образованию газов кислорода и водорода внутри элемента.Эти побочные реакции особенно выражены при повышении напряжения. Высокие реакционные перенапряжения участвующих электрохимических реакций заставляют свинцово-кислотные батареи работать в более широком диапазоне напряжений, чем ожидается из нормального диапазона стабильности электролитов на водной основе. Однако загрязнение металлическими примесями может снизить эти перенапряжения и привести к преждевременному выделению газа, создавая критическую газовую атмосферу [2,3,6,18].

Дизайн аккумуляторов и внутренняя конструкция во многом зависят от конкретного применения, для которого они предназначены.Почти во всех батареях LA используются элементы призматической формы с плоскими или трубчатыми электродами внутри. Корпус батареи изготовлен из специального пластика, который должен быть химически совместим с кислотным электролитом. Благодаря использованию пластмассовых материалов (в основном полипропилена) корпус батареи электрически изолирован от электродной системы. В вентилируемых системах, используемых, например, для резервного питания, можно пополнять запасы воды, компенсируя потери при побочных реакциях разложения воды.

Технический прогресс в конструкции аккумуляторных батарей и доступность новых материалов позволили реализовать полностью необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные системы [1,3]. Потери воды из-за газовыделения электрода и из-за коррозии могут быть уменьшены до очень низких показателей. Предотвращение расслоения электролита благодаря использованию абсорбционных сепараторов из стекломата (AGM-батареи) или гелеобразного электролита привело к появлению продуктов с улучшенной циклической способностью и высоким уровнем безопасности и надежности.

Тем не менее, потенциальный риск попадания водорода — это общая проблема, с которой сталкиваются свинцово-кислотные и другие системы аккумуляторных батарей на водной основе. В частности, в батареях с недостаточной вентиляцией могут накапливаться критические газовые смеси. Электрическая искра, например, вызванная электрическим разрядом, может привести к взрыву газовой смеси. Большинство таких опасных событий было зарегистрировано от автомобильных аккумуляторов SLI, в основном при непрофессиональном обращении. Внедрение устройств пламегасителя значительно снизило риск таких событий.

Короткое замыкание : Как внутренние, так и внешние электрические короткие замыкания приводят к выделению энергии внутри батареи. Химически накопленная энергия преобразуется в тепловую энергию, которая распространяется по компонентам, из которых состоит аккумулятор. Результирующее повышение температуры зависит от количества выделяемой энергии и от теплоемкости батареи и ее компонентов. Если достигается температура кипения электролита (примерно 110 ° C), начинается испарение электролита.В системах с регулируемым клапаном испаряющаяся вода приводит к повышению давления и, наконец, к срабатыванию клапанов избыточного давления. Выходящий водяной пар обычно также несет кислотные аэрозоли из серного электролита. Кислотные аэрозоли вместе с горячей парообразной водой представляют опасность для здоровья лиц, причастных к происшествию.

Из-за их относительно низкого удельного энергосодержания (около 40 Вт · ч кг ^-1 макс.) Количество выделяемой энергии ограничено.Высокая теплоемкость компонентов внутри корпуса батареи (0,2–0,3 Вт · ч кг ⁻¹ K ⁻¹ ) и энтальпия испарения электролита (> 628 Вт · ч кг ⁻¹ ) обычно поглощают случайно выделяемую энергию, таким образом, сохраняя тепловые эффекты и их последствия для безопасности в ограниченном диапазоне.

Механическое злоупотребление : В зависимости от конкретных обстоятельств механические происшествия или механическое неправильное обращение с батареями LA могут привести к опасностям различной степени серьезности.Простое механическое разрушение корпуса может привести к утечке электролита. Однако в современных батареях VRLA с недостатком электролита риск большой утечки электролита сводится к минимуму. Как уже упоминалось в разделе 2.3.2, серная кислота является очень опасным веществом при любом контакте с кожей. В худших случаях даже частицы свинца могут вылететь из батарейного отсека, что затем превратит событие в экологическую проблему. Наиболее критичным событием с точки зрения безопасности является сильное механическое разрушение пакета электродов.Может возникнуть сильное короткое замыкание, что приведет к сценарию, описанному уже в предыдущем разделе.

Термическое злоупотребление : Хранение при высоких температурах является общей проблемой из-за увеличения коррозии компонентов батареи. С механической точки зрения компоненты обычно очень стабильны и надежны до температуры прибл. 110 ° C, при котором электролит начинает испарять воду. Высокая энтальпия испарения электролита обеспечивает стабилизацию температуры в течение определенного периода времени до тех пор, пока электролит не истощится.

При зарядке постоянным напряжением свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (VRLA), особенно после старения и потери воды, существует риск теплового разгона. Облегченный перенос кислорода через сепаратор и жидкую пленку на отрицательном электроде может усилить экзотермические процессы восстановления кислорода на отрицательном электроде. Вызванная таким образом деполяризация отрицательного электрода, в свою очередь, приводит к дальнейшему увеличению скорости генерации кислорода на положительном электроде с неконтролируемым нагревом, как следствие [3,20,25].Следует отметить, что тепловой разгон в батареях VRLA обычно происходит гораздо менее интенсивно, чем это происходит в системах на основе литий-ионных аккумуляторов.

Перезаряд, переразряд и реверсирование : Свинцово-кислотный аккумулятор имеет большое преимущество перед другими системами аккумуляторных батарей, поскольку обе полярности состоят из компонентов свинца (свинец, диоксид свинца, сульфат свинца), которые заряжаются и разряда могут быть преобразованы друг в друга. Таким образом, по конструкции и компоновке свинцово-кислотные батареи обеспечивают определенную устойчивость к перезарядке, а также к реверсированию без побочных реакций, ведущих к разложению электролита и выделению газов.Однако, если электрическая энергия больше не может использоваться для процессов электрохимического преобразования, начинается разложение воды на водород и кислород.

В вентилируемых свинцово-кислотных аккумуляторных системах, не требующих обслуживания. Газы, выделяющиеся при разложении воды, уходят через предусмотренную вентиляционную систему. Соответствующая вентиляция заботится о том, чтобы газы быстро удалялись и не накапливались до критического уровня. Это очень важно для исключения опасности взрыва. Вентилируемые аккумуляторные системы позволяют пополнять разложившуюся и потерянную воду через регулярные интервалы обслуживания для сохранения работоспособности аккумуляторных батарей.Электроды должны быть полностью покрыты электролитом для длительного срока службы и безопасности.

В системах VRLA (например, типа AGM) с ограничивающей емкостью положительного электрода кислород, выделяющийся с этой полярностью при избыточном заряде, мигрирует через волокнистый сепаратор с недостатком электролита к отрицательному противоэлектроду, где он рекомбинируется с водой. Этот механизм обычно работает только до ограниченной скорости перезарядки. Если токи выше, чем указано, давление газа внутри корпуса батареи повысится, и газы, наконец, выйдут через активированный предохранительный клапан.При чрезмерной перезарядке может образоваться даже взрывоопасная смесь водорода и кислорода.

Уход, обслуживание и безопасность солнечных батарей: не прикасайтесь к клеммам!

Если вы новичок в использовании возобновляемых источников энергии и не знаете, что означают такие термины, как удельный вес и сульфатация, вы попали в нужное место. В нашей недавней статье о солнечных батареях мы познакомили вас с различными типами батарей, которые могут вам понадобиться для вашей солнечной энергетической системы .

Статья по теме : Системы хранения на солнечных батареях: если вы не можете отличить AGM от геля

Теперь, когда вы выбрали батарейки, вы определенно захотите позаботиться о них, чтобы продлить срок их службы.Хороший уход за солнечными батареями — один из лучших способов продлить срок службы батарей и снизить затраты на срок службы автономной солнечной системы электроснабжения. При неправильном обращении аккумуляторы могут выйти из строя в течение нескольких недель, оставив вас сломанным и в темноте. Эта статья будет разбита на два раздела. Во-первых, мы рассмотрим основную теорию свинцово-кислотных аккумуляторов, чтобы вы могли понять, что происходит, и, что более важно, что может пойти не так в вашей системе. Далее мы расскажем, как безопасно обращаться со своими батареями, вне зависимости от того, залиты ли они (FLA) или регулируются клапаном (VRLA).Батареи с регулируемым клапаном включают как гелевые, так и AGM-батареи.

Знакомство с солнечной батареей — немного электрохимии

Если ваши глаза закатываются, когда вы начинаете думать о химии в средней школе, вы можете перейти к следующему разделу, но для тех, кому нужен учебник по батареям, читайте здесь. Батарея состоит из трех основных частей: электродов , электролита и сепаратора . В батарее всегда есть как минимум два электрода, одна положительная клемма и одна отрицательная клемма.Положительный вывод называется катодом (вы можете запомнить это, написав как ca + hode). Отрицательный вывод называется анодом. Электролит — это жидкость, в которую помещены электроды. Он позволяет заряду течь между катодом и анодом. Сепаратор предотвращает прямое соединение анода и катода. Это означает, что электроны должны пройти через провод, чтобы завершить электрохимическую реакцию.

Свинцово-кислотные батареи состоят из ряда свинцовых пластин (электродов) в разбавленном растворе серной кислоты (электролите).При разряде атомы кислорода из оксида свинца (PbO ₂ ) в положительной пластине реагируют с атомами водорода из серной кислоты (H ₂ SO ₄ ) в электролите. Как вы, наверное, догадались, они будут производить воду (H ₂ O). Между тем сульфат свинца (PbSO ₄ ) также образуется на катоде и аноде. Итак, в целом можно сказать, что во время разряда сульфат-ионы покидают электролит и образуется вода. Во время зарядки реакция идет в обратном направлении, образуя оксид свинца на катоде.При перезарядке может выделяться водород, что создает риск взрыва, поскольку водород легко воспламеняется. Поэтому правильное обращение с батареями и уход за ними имеют решающее значение.

Понимание различных стандартов и терминов, используемых для описания аккумуляторов, будет иметь решающее значение при уходе за аккумуляторным блоком. В таблице ниже представлены те, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь.

Общий уход и обслуживание: как максимально эффективно использовать солнечные батареи

Целью ухода за аккумулятором и технического обслуживания является повышение производительности и срока службы аккумулятора.Срок службы батареи — это очень изменчивое свойство, которое зависит от всех видов факторов, таких как температура хранения и глубина разряда (DOD).

Около 80% отказов вызвано сульфатированием , процессом, при котором кристаллы серы образуются на свинцовых пластинах батареи и предотвращают химические реакции. Сульфатирование происходит, когда аккумулятор имеет низкий заряд или уровень электролита. Из-за опасности сульфатирования очень важно отслеживать, поддерживать и контролировать эти два фактора в затопленных аккумуляторах .Для этого вам понадобится дистиллированная вода, цифровой вольтметр, термокомпенсирующий ареометр и соответствующие средства защиты.

Помните, вы не можете и не должны проверять уровень жидкости и удельный вес в AGM и гелевых батареях. Итак, первые два шага применимы только к залитым батареям.

Как проверить уровень жидкости

Вы делаете это только для негерметичных аккумуляторов (FLA) — это свинцово-кислотные аккумуляторы с жидкостью. Откройте крышку батарейного отсека и загляните внутрь. В ячейки следует добавлять дистиллированную воду так, чтобы не было видно металлических поверхностей свинца.У большинства батарей есть «линия заполнения», указывающая, где должен быть уровень электролита. Максимальный уровень жидкости примерно на 1/2 дюйма ниже крышки. Не переполняйте батареи, вы не хотите, чтобы они пролились!

Как проверить уровень заряда

Определите степень заряда или глубину разряда (DOD), проверив удельный вес и напряжение аккумулятора. Приведенная ниже таблица удельного веса поможет вам определить уровень заряда аккумулятора. Если ваши батареи на 6 В вместо 12 В, просто разделите напряжение на два.Аналогичным образом удвойте значения напряжения для системы 24 В.

Если вы не контролируете эти два фактора должным образом, ваша батарея подвергнется значительной сульфатации. Если это произойдет, вы можете перезарядить аккумулятор, как показано в этом видео на YouTube, чтобы минимизировать потери эффективности. Но это не могло полностью изменить ущерб.

Как заряжать аккумуляторы

Все домовладельцы, не использующие солнечную энергию, должны иметь общее представление о цикле зарядки аккумулятора. Есть три фазы зарядки: поплавок, накопление и абсорбция.Вам нужно знать только основы этих фаз:

• Плавающая зарядка, также называемая непрерывной зарядкой, заключается в зарядке аккумулятора с той же скоростью, с которой он разряжается. Это просто сохраняет батареи полностью заряженными.
• Массовая зарядка происходит, когда вы начинаете заряжать разряженный аккумулятор. Напряжение повышается до максимально допустимого уровня.
• Абсорбционная зарядка следует за основной стадией. Напряжение поддерживается постоянным на максимальном уровне, а ток начинает уменьшаться до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен.

Если вы устанавливаете регулируемый контроллер заряда, вам нужно будет установить плавающее, объемное и абсорбционное напряжение заряда. Убедитесь, что они такие же, как рекомендованные производителем батареи. Для систем солнечного электричества время, в течение которого происходит зарядка от солнечных панелей, может быть слишком коротким для прохождения полной фазы накопления и поглощения. В этом случае можно обойтись установкой одинакового напряжения для обеих фаз. Для получения информации о конкретных значениях зарядного напряжения обратитесь к производителю или обратитесь к паспорту аккумулятора.

Как чистить батареи

Клеммы аккумулятора необходимо регулярно очищать смесью пищевой соды и дистиллированной воды с помощью щетки для очистки клемм аккумулятора. Затем промойте клеммы водой, убедитесь, что все соединения герметичны, и нанесите на металлические компоненты коммерческий герметик или высокотемпературную смазку. Конечно, перед чисткой обязательно снимите зажимы (сначала отрицательные).

Как заменить батареи

При замене старых батарей имейте в виду, что их работа может ухудшиться из-за «смешивания».Когда старые и новые батареи используются вместе, новые батареи быстро ухудшаются до качества старых. По этой причине смешивание старых и новых батарей — огромная трата ваших денег. Избегайте этого, правильно ухаживая за батареями, чтобы у всех был хороший срок службы.

Как безопасно использовать батареи

Как упоминалось ранее, свинцово-кислотные батареи выделяют водород, который воспламеняется в присутствии кислорода. Фактически, ракеты Сатурн V использовали водород и кислород в качестве топлива на своих верхних ступенях.Чтобы предотвратить накопление ракетного топлива в вашем аккумуляторном блоке, подключите коробку к улице с помощью вентиляционных труб и убедитесь, что система хорошо вентилируется. В некоторых системах также используются вентиляторы для удаления газов.

Если у вас есть система резервного питания от батарей, которая срабатывает при отключении электроэнергии, она должна работать после нескольких месяцев или даже лет простоя. Чтобы убедиться, что он будет работать, батареи должны оставаться полностью заряженными. Если вы позволите батарее просто сидеть там, она постепенно разряжается.Режим зарядки, при котором аккумуляторы остаются заряженными, называется непрерывной зарядкой. Итак, чтобы позаботиться о резервном банке батарей, лучше всего использовать батареи AGM, которые мы обсудим ниже, потому что они практически не требуют обслуживания, и подзарядить их от небольшой солнечной панели или другого источника электроэнергии. Если вы используете хорошую настройку, ваши солнечные батареи могут прослужить 8 лет.

Батареи опасны

Необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности, когда вы находитесь рядом с аккумуляторным блоком.Используйте толстые перчатки и защитные очки и снимите все металлические предметы. Меньше всего вам нужно обжечься кислотой или ударить током. На случай утечки кислоты убедитесь, что рядом с батареями есть пищевая сода и вода. Их можно использовать для нейтрализации кислоты.

Солнечные батареи VRLA и FLA: разные требования к обслуживанию и уходу

Солнечные батареи следует обслуживать, как мы описали выше, но также существуют некоторые другие требования в зависимости от того, какой у вас аккумулятор: гелевый, AGM или заливной.В этом разделе мы укажем на некоторые из этих различий.

Аккумуляторы FLA (залитые)

Большую часть того, что вам нужно знать о негерметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, можно найти выше. Наиболее важное различие между FLA и VRLA заключается в том, что залитые батареи необходимо повторно заправлять. Давайте перейдем к конкретным рекомендациям по уходу за залитыми свинцово-кислотными батареями.

• Зарядка аккумуляторов FLA — Залитые аккумуляторы имеют самый большой допуск по напряжению зарядки среди аккумуляторов, которые мы обсуждаем в этой статье.Чтобы правильно зарядить батареи FLA, купите соответствующий контроллер заряда и используйте соответствующую программу зарядки.

• Заправка батарей FLA — Не прикасайтесь к электролиту и не используйте морскую воду для заправки батарей. Используйте только дистиллированную воду. Когда в ячейку добавляется морская вода, происходит химическая реакция, в результате которой образуется газообразный хлор. Этот газ очень опасен и использовался в химической войне Первой мировой войны. Что касается электролита, то свинцово-кислотные аккумуляторы содержат концентрированный кислотный электролит, который обожжет вас при прикосновении.

• Ориентация батарей FLA — Залитые свинцово-кислотные батареи никогда не должны храниться на боку. В отличие от батарей VRLA, они предназначены только для работы в вертикальном положении.

• Вентиляционные батареи FLA — Эти батареи необходимо хранить в хорошо вентилируемых помещениях. Если у вас есть какие-либо проблемы с вентиляцией аккумуляторной батареи, не рекомендуется использовать залитые элементы. См. Предыдущий раздел для получения полной информации о вентиляции.

VRLA (гель и AGM)

После установки батареи VRLA не требуют такого ухода, как батареи FLA, так как их не нужно повторно заряжать. Также нельзя измерить степень заряда с помощью ареометра. Следовательно, первые две темы раздела выше не относятся к этим батареям. Однако есть и другие важные различия между залитыми батареями и гелевыми / AGM батареями.

• Зарядка аккумуляторов VRLA — Зарядное напряжение для аккумуляторов AGM очень точное и должно поддерживаться, чтобы они имели приличный срок службы.Слишком высокое напряжение приведет к нагреву батарей, выделению газообразного водорода и необратимому повреждению (утечки газообразного водорода необратимы в негерметичных элементах). Это особенно верно для гелевых аккумуляторов, где чувствительность к зарядному напряжению является очень частым источником сбоев. Вы также должны быть осторожны при зарядке аккумуляторов AGM, хотя они имеют больший допуск. В обоих случаях купите контроллер заряда, предназначенный для вашего типа аккумулятора.

• Заправка батарей VRLA — Это невозможно.Батареи VRLA герметичны, поэтому их нельзя заправлять водой или контролировать удельный вес. Но не волнуйтесь, батареи сконструированы таким образом, что в этих этапах обслуживания нет необходимости.

• Ориентация батарей VRLA — VRLA спроектирована таким образом, что они могут работать на своих сторонах. Это дает вам больше гибкости при хранении батарей.

• Вентиляционные батареи VRLA — Батареи VRLA очень универсальны.Им требуется меньше вентиляции, чем залитым батареям, потому что они разряжают газ только при перезарядке. Если вы устанавливаете батареи в зоне с несовершенной вентиляцией, AGM или гелевые батареи могут быть более безопасным способом. Это не означает, что не следует предпринимать никаких мер предосторожности.

6 шагов Проверка уровня электролита в батареях

Обслуживание аккумуляторов — это тема, о которой часто забывают, особенно когда речь идет об автомобильных аккумуляторах .

Чаще всего, если вы открываете капот автомобиля, вы увидите аккумулятор, который называется мокрой батареей.Это означает, что в нем есть вода или электролит, который используется в качестве соединителя между электродами батареи.

Эта вода реагирует на окружающую среду так же, как и вода в любом другом месте: она испаряется.

Чтобы продлить срок службы влажной аккумуляторной батареи, важно проверять уровень электролита и пополнять его по мере его снижения. К сожалению, это не так просто, как может показаться. К счастью, эти шесть шагов помогут упростить задачу.

Вы слышали это миллион раз, и это не потому, что мы любим это говорить.Это потому, что безопасность — это всегда первое, что вы должны учитывать при работе с аккумулятором.

Каждый раз, когда вы работаете с аккумулятором, вы должны принять некоторые меры предосторожности . Батарея может не только сильно встряхнуть, но и стать опасной при неправильном обращении.

Убедитесь, что у вас есть перчатки и защитные очки. Вы также захотите отсоединить аккумулятор и вынуть его из машины, прежде чем начинать с ним возиться. Этот шаг — гораздо лучший вариант, чем создание потенциально опасной ситуации.

Есть много причин, по которым вы должны постоянно содержать верхнюю часть батареи в чистоте. Помимо нежелания загрязнять внутреннюю часть батареи после ее открытия, вы также уменьшите риск непреднамеренной разрядки.

Аккумулятор лучше всего чистить старой зубной щеткой или металлической щеткой и смесью пищевой соды и воды. Окуните кисть в смесь и удалите с нее любую грязь или коррозию.Протрите аккумулятор чистой тряпкой без ворса.

Перед тем, как вы просто начнете заливать аккумулятор дистиллированной водой, вам нужно проверить уровень электролита, чтобы увидеть, нужно ли вообще доливать аккумулятор.

Вы можете сделать это по:

• Сначала снимите пластиковые крышки, закрывающие порты ячеек. Это может потребовать некоторого поддевания отверткой.
• После снятия крышек тщательно очистите всю грязь, которая могла скопиться под ними.
• Теперь, когда ячейки открыты, вы захотите проверить уровень электролита. Лучший способ узнать, нужно ли батарее больше электролита, — это обнажить пластины или приблизиться к ним. Другой способ узнать, не одинаковы ли уровни электролита в каждой ячейке.

В данном случае электролит означает просто дистиллированную воду. Вы не хотите добавлять воду в другой форме и уж точно не кислоту.Знание того, сколько добавить , также является важным отличием. Обычное практическое правило — добавлять достаточно воды, чтобы покрыть электроды или пластины.

Для новых полностью заряженных аккумуляторов можно безопасно добавить достаточное количество электролита, чтобы его уровень совпадал с нижней частью заливной трубки.

Теперь, когда уровни электролита долиты, установите на место крышки портов ячейки. Убедитесь, что на дно крышек нет грязи или пыли, чтобы предотвратить возможное загрязнение.

После того, как крышки будут закреплены, можно безопасно заменить батарею и повторно подсоединить кабели.

Теперь, когда аккумулятор очищен и электролиты восстановлены, попробуйте завести машину и даже немного покататься на ней.

Обратите внимание на общую производительность аккумулятора. Легко ли было начать? Можете ли вы выключить машину и снова запустить ее без проблем? Если нет никаких улучшений или аккумулятор не держит заряд, возможно, вам потребуется полностью заменить аккумулятор.

Правильное обслуживание аккумулятора может помочь сохранить максимальную производительность аккумулятора дольше. Вы даже можете сэкономить деньги, не заменяя батарею так часто. Попробуйте добавить уход за батареей в свой распорядок обслуживания. Это поможет вам отслеживать, как часто вам нужно будет пополнять уровень электролита, и подскажет, когда что-то только начинает идти не так.

Ученые приправляют раствор электролита для увеличения циклов зарядки — ScienceDaily

Что касается особого соуса для аккумуляторов, то исследователи Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружили, что все дело в концентрации соли.Получив нужное количество соли в нужном месте, они продемонстрировали, что небольшая литий-металлическая батарея может заряжать примерно в семь раз больше, чем батареи с обычными электролитами.

Раствор электролита батареи перемещает заряженные атомы между электродами для выработки электричества. Найти раствор электролита, который не вызывает коррозии электродов в литий-металлической батарее, является сложной задачей, но подход PNNL, опубликованный в Интернете в Advanced Materials , успешно создает защитный слой вокруг электродов и позволяет значительно увеличить циклы заряда / разряда.

Обычные электролиты, используемые в литий-ионных батареях, которые питают бытовую электронику, такую ​​как компьютеры и сотовые телефоны, не подходят для литий-металлических батарей. Литий-металлические батареи, которые заменяют графитовый электрод литиевым, являются «святым Граалем» систем накопления энергии, потому что литий имеет большую накопительную емкость и, следовательно, литий-металлический аккумулятор имеет удвоенную или тройную накопительную емкость. Эта дополнительная мощность позволяет электромобилям проезжать без подзарядки более чем в два раза.

Добавление соли на основе лития к смеси жидких электролитов создает более стабильную границу раздела между электролитом и электродами, что, в свою очередь, влияет на срок службы батареи. Но такая высокая концентрация соли имеет явные недостатки, в том числе высокую стоимость литиевой соли. Высокая концентрация также увеличивает вязкость и снижает проводимость ионов через электролит.

«Мы пытались сохранить преимущество высокой концентрации соли, но компенсировали недостатки», — сказал Цзи-Гуан «Джейсон» Чжан, старший исследователь аккумуляторов в PNNL.«Объединив растворитель на основе фтора для разбавления электролита с высокой концентрацией, наша команда смогла значительно снизить общую концентрацию соли лития, но при этом сохранить ее преимущества».

В этом процессе они смогли локализовать высокие концентрации соли на основе лития в «кластеры», которые по-прежнему способны образовывать защитные барьеры на электроде и предотвращать рост дендритов — микроскопических игольчатых волокон, которые вызвать короткое замыкание аккумуляторных батарей и сократить срок их службы.

PNNL, на который подана заявка на патент, был протестирован в Advanced Battery Facility PNNL на экспериментальном элементе батареи, по размеру аналогичном батарее для часов. Он смог сохранить 80 процентов своего первоначального заряда после 700 циклов разрядки и подзарядки. Батарея, использующая стандартный электролит, может сохранять заряд только около 100 циклов.

Исследователи протестируют этот локализованный электролит с высокой концентрацией на «мешочках», разработанных в лаборатории, которые по размеру и мощности соответствуют батарее сотового телефона, чтобы увидеть, как он работает в таком масштабе.Они говорят, что концепция использования этого нового разбавителя на основе фтора для управления концентрацией соли также хорошо работает для натриево-металлических батарей и других металлических батарей.

Это исследование является частью Консорциума Battery500, возглавляемого PNNL, целью которого является разработка более компактных, легких и менее дорогих аккумуляторов, которые почти в три раза превышают удельную энергию аккумуляторов, которыми питаются современные электромобили. Удельная энергия измеряет количество энергии, упакованной в батарею, в зависимости от ее веса.

История Источник:

Материалы предоставлены DOE / Pacific Northwest National Laboratory . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Понимание динамики выделения газов из первичных Zn-MnO2 щелочных батарей с помощью визуализации операндо и датчиков давления (журнальная статья)

Фаэг, Эхсан, Омаста, Трэвис, Халл, Мэтью, Феррин, Шон, Шреста, Суджан, Лехман, Джереми Б., Болинтиняну, Дэн Стефан, Зурав, Майкл и Мастейн, Уильям Э. Понимание динамики первичного Zn-MnO2 Газообразование щелочных батарей с визуализацией операндов и датчиками давления .США: Н. П., 2018. Интернет. DOI: 10.1149 / 2.0321811jes.

Фаэг, Эхсан, Омаста, Трэвис, Халл, Мэтью, Феррин, Шон, Шреста, Суджан, Лехман, Джереми Б., Болинтиняну, Дэн Стефан, Зурав, Майкл и Мастейн, Уильям Э. Понимание динамики первичного Zn-MnO2 Газообразование щелочных батарей с визуализацией операндов и датчиками давления . Соединенные Штаты.https://doi.org/10.1149/2.0321811jes

Фаэг, Эхсан, Омаста, Трэвис, Халл, Мэтью, Феррин, Шон, Шреста, Суджан, Лехман, Джереми Б., Болинтиняну, Дэн Стефан, Зурав, Майкл и Мастейн, Уильям Э. Ту. «Понимание динамики выделения газов из первичной щелочной батареи Zn-MnO2 с помощью операндо визуализации и датчиков давления». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1149 / 2.0321811jes. https://www.osti.gov/servlets/purl/1529287.

@article {osti_1529287,
title = {Понимание динамики выделения газов из первичной щелочной батареи Zn-MnO2 с помощью визуализации операндо и датчиков давления},
автор = {Фаэг, Эхсан и Омаста, Трэвис и Халл, Мэтью и Феррин, Шон и Шреста, Суджан и Лехман, Джереми Б.и Болинтиняну, Дэн Стефан и Зурав, Майкл и Мастейн, Уильям Э.},
abstractNote = {Основной причиной разрыва защитного вентиляционного отверстия в щелочных батареях является внутренняя нестабильность Zn в сильно щелочной среде. Zn и водный KOH взаимодействуют паразитно с образованием газообразного водорода, который может разрушить уплотнение и выбросить водород вместе с небольшими количествами электролита и, таким образом, повредить потребительские устройства. Известно, что жестокие условия, особенно глубокая разрядка, ускоряют это «газообразование».Чтобы понять основные движущие силы и механизмы такого газообразования, были объединены результаты мультифизического моделирования, микроскопии ex-situ и оперативных измерений клеточного потенциала, давления и визуализации. Измерения Operando стали возможными благодаря разработке новой исследовательской платформы, которая позволяет получить вид в разрезе цилиндрической первичной щелочной батареи Zn-MnO2 во время ее разряда и восстановления. Вторая версия этой ячейки может активно измерять давление в ячейке во время разряда.Показано, что резкие градиенты концентрации возникают во время разряда элемента через механизм окислительно-восстановительного электролита, что приводит к образованию отложений Zn с большой площадью поверхности, которые подвергаются быстрой коррозии, когда элемент находится под напряжением холостого хода. Такая коррозия сопровождается выделением водорода и высоким давлением в ячейке, что в конечном итоге приводит к разрыву ячейки.},
doi = {10.1149 / 2.0321811jes},
url = {https://www.