Десульфатация аккумулятора

[birg77out]

Имею пару автоматических зарядных устройств (одно китайское с функцией восстанавления АКБ без шкалы амперметра) и одно ручное со стрелочной шкалой.
Как разбавить магазинный электролит? Имеется литровая бутылка из магазина с плотностью 1.27-1.28. Есть ареометр. Может известно, сколько налить дистилированной воды, чтобы не подгонять изначально вручную под нужную плотность?
Аккумуляторы для экспериментов в основном неразборные. Собираюсь просверлить, как показывают на Ютубе. Тут может быть сложность измерения напряжения для отдельных банок.
Для разряда какое выбрать заводское, автоматическое зарядное устройство или пользоваться ручным?

Термометры для воздуха можно использовать для измерения в электролите, отрезав снизу часть шкалы, чтобы то, что останется сверху около температуры в 40 градусов, использовать для контроля?

Верхнее изображение из книги автора Литвиненко В.В. "Неисправности электрооборудования автомобилей Газель"   1996, стр.18
Нижнее из книги тоже этого автора "Литвиненко В.В. - Электрооборудование ВАЗ-2110, - 2111, - 2112. Устройство, поиск и устранение неисправностей" 2002, стр.18

[birg77out]

В тексте с сайта производителя зарядных устройств упоминается некая присадка.

Цитата

12. Приложения

12.1. Реанимация аккумулятора
Реанимация аккумулятора. Старый фирменный аккумулятор может послужить еще, если его правильно восстановить! Итак, начнём. Имеем на руках убитый или почти убитый аккумулятор.
Нам понадобятся некоторые материалы и инструменты:
1) Свежий электролит (номинальной + желательно повышенной плотности)
2) Дистиллированная вода.
3) Измеритель плотности электролита (ареометр). Например ареометр производства НПП "Орион CПб"

4) Зарядное устройство, способное обеспечить малые (0.05-0.4А) токи зарядки.
5) Маленькая клизма (простите, надо!) и пипетка для наливных целей.
6) Нагрузочная вилка. НПП "Орион СПб" производит 4 модели: от простых и дешевых НВ-01, НВ-02, до профессиональных НВ-03, НВ-04.

 

Для начала определимся с возможными неисправностями:
1) Засульфатированность пластин - ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
2) Разрушение угольных пластин - при зарядке электролит становится черным.
3) Замыкание пластин - электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется. (Тяжелый случай, но иногда небезнадежный)
4) Перемёрзший аккумулятор - распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) - тут уж ничем не помочь, аминь, упокой Господь его душу!

Начнем с конца списка. (п.3) При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Начинаем промывку дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже уже не будет. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка (надеюсь, этот момент наступит, иначе прекратите этот мазохизм). При промывке часто замыкание пластин устраняется, и мы переходим от пункта (3) к пункту (2). После промывки и вытряхивания всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к пункту (1), а именно к устранению отложений солей на пластинах аккумулятора. Следуйте инструкциям к присадке. Мой опыт может отличаться от того, что вы прочтёте в инструкции. Далее я делаю так:
1) Заливаем аккумулятор электролитом номинальной плотности (1.28 г/см3).
2) Добавляем присадку, исходя из объёма аккумулятора (см. инструкцию)
3) Даём электролиту выдавить воздух из секций, а присадке - раствориться в течении 48 часов (!), при необходимости доливаем электролит до номинального уровня. Кстати, присадку можно растворить в электролите до заливки в аккумулятор, если, конечно, она хорошо растворяется.
4) Подключаем зарядное устройство (не забудьте снять пробки!). НО МЫ НЕ БУДЕМ ЕГО ЗАРЯЖАТЬ! НЕ СЕЙЧАС! Сначала мы будем гонять его по циклу "зарядка-разрядка", иначе "тренировка", то есть заряжать и разряжать его, пока не восстановится нормальная ёмкость. Выставляем ток зарядки в районе 0.1- 0.2 А и следим за напряжением на клеммах. Не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 - 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора - 13.8-14.4 В.
5) Уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными.
6) Доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.
7) Разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0.5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Из имеющихся величин тока разряда и времени разряда вычисляем ёмкость нашего аккумулятора. Если она ниже номинальной (4 ампер-часа), то:
 Повторяем цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной.
9) Добавляем в электролит ещё немного присадки и закрываем отверстия аккумулятора. ВСЁ!!! Мы имеем на руках рабочий аккумулятор, который, иногда способен проработать дольше китайского!

Дальше обращаемся с аккумулятором, как положено.

12.2. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока.

Способ первый - простой. Электролит заменить дистиллированной водой и зарядить аккумулятор или батарею очень небольшим (примерно 0.01 ёмкости) током. При этом в банках степень сульфатации снижается и образуется электролит, который заменять не нужно. После двух часов зарядки ее прекращают на такое же время. А затем снова повторяют.
Доказано, что после одного-трех таких циклов степень сульфатации резко снижается.

Второй способ - наиболее трудоемкий, но в безвыходном положении его тоже можно применить. Он химический, включает следующие операции: заряд батареи в течение 2...3 часов, слив электролита из банок, двух-трехкратная их промывка дистиллированной водой, заправка 2.5-процентным (25 г на 1 л) раствором питьевой соды и выдержка в течение 2...3 часов, слив раствора, заправка 2...3-процентным раствором повареной соли, заряд батареи в течение 1ч, слив раствора, промывка 4-процентным раствором питьевой соды, полный (из расчета 150-процентной ёмкости) заряд батареи, третья промывка банок, заправка их электролитом, полный (150-процентной ёмкости) заряд батареи.

 

[Максим0]

Если сгнили решётки положительных электродов, то их фиг восстановишь. Но такие аккумуляторы можно подготовить в последний путь - при малом токе пропустить через них десятикратный заряд, отмыть от кислоты, вытащить отрицательные пластины и переплавить их с борной кислотой. Так свинца выйдет гораздо больше чем при переплавке одних решёток.

[Аль де Баран]

В 09.06.2023 в 10:45, birg77out сказал:

Как разбавить магазинный электролит? Имеется литровая бутылка из магазина с плотностью 1.27-1.28. Есть ареометр. Может известно, сколько налить дистиллированной воды, чтобы не подгонять изначально вручную под нужную плотность?

 

Ареометр не нужен, достаточно простой мензурки. Объём добавляемой воды рассчитывать тоже не нужно. Достаточно определить, какой объём электролита пл. 1,27 г/см³ нужно взять и до какого объёма разбавить его дист. водой. Для этого понадобятся таблицы плотности растворов, коих немеряно разбросано на просторах интернета. Вот тут, к примеру.
Допустим, требуется приготовить 1 литр раствора серной кислоты плотностью 1,100 г/см³. По таблице находим, что этой плотности соответствует концентрация 162,0 г/л, т. е. в одном литре такого раствора содержится 162 грамма серной кислоты. У нас в распоряжении имеется раствор серной кислоты плотностью 1,27 г/см³. Смотрим таблицу. При данной плотности содержание серной кислоты в растворе равно 459,6 г/л. Таким образом, чтобы взять из него необходимые нам 162 грамма кислоты, надо отмерить 162/459,6 = 0,352 л электролита пл. 1,27 г/см³ и довести его объём до 1 литра.
Теперь решим обратную задачу. Допустим, у нас есть 1 литр электролита пл. 1,27 г/см³. Требуется весь его разбавить до пл. 1,100 г/см³. По таблице, в 1 литре такого электролита содержится 459,6 граммов серной кислоты. Для того, чтобы в 1 литре раствора содержалось 162 грамма кислоты, надо довести его дист. водой до объёма 459,6/162 = 2,837 л.

 

P.S. При разбавлении кислоты температура раствора повышается, а таблицы плотности, как правило, приведены к обычным условиям (20°С). Поэтому по науке после добавления основной массы воды нужно подождать, пока температура раствора сравняется с температурой окружающей среды, и уж потом окончательно довести раствор до нужного объёма. Впрочем, для того диапазона плотностей, который указан в топике (1,05 - 1,11 г/см³) это не имеет значения, так как судя по данным таблицы, разброс концентраций составляет 80,92 - 178,5 г/л.

[birg77out]

Благодарю. Если что, воспользуюсь. На данный момент нашел таблицу в книге.

[Аль де Баран]

Думаю, вы и сами поняли, что с учётом требуемой точности работы, для первого случая практически достаточно иметь под рукой литровую банку и стакан или рюмку из кухонного комплекта посуды, а для второго тупо трёхлитровую банку и непочатую бутыль электролита.
Теперь для полноты картины посмотрим, как можно решить задачу в точности с вашей формулировкой из топика: сколько дист. воды надо взять для разбавления 1 литра магазинного электролита? Понадобятся те же таблицы. Сам расчёт несколько усложняется, так как оперировать будем с массовыми процентами. Допустим, имеется 1 литр электролита пл. 1,270. Требуется определить объём воды для разбавления его до пл. 1,100. Для практических расчётов удобно применять т. н. правило креста (см. картинку в спойлере). Но только надо помнить, что все расчёты по этому правилу производятся в относительных единицах массы (не объёма!).

 

Спойлер

 

Сначала по таблице плотности растворов серной кислоты находим процентные концентрации кислоты в исходном (пл. 1,270) и разбавленном (пл. 1,100) электролите. В данном случае это будут 36% и 15% (для простоты расчётов значения округляем до целочисленных). После чего в схему креста можно ввести следующие параметры: С = 15; С₁ = 36; С₂ = 0. Отсюда находим (С-С₂) = 15; (С₁-С) = 21 и получаем, что необходимо смешать электролит пл. 1,270 с дист. водой в массовом отношении 15/21, или 5/7 после сокращения дроби. В принципе, этим соотношением можно пользоваться, если электролит взвешивать на весах в подходящей таре (понятно, что воду взвешивать не надо, так как её масса и объём численно равны). Но это менее удобно, чем отмерять жидкости в единицах объёма. Поэтому пересчитаем массовое отношение 5/7 на объёмное: (5/1,270)/7 = 4/7 (округлённо). Таким образом, на разбавление 1 литра электролита пл. 1,270 до пл. 1,100 потребуется 7/4 = 1,75 л воды. Обратите внимание, что сумма объёмов исходного электролита и воды 1 + 1,75 = 2,75 л меньше, чем объём получаемого из них разбавленного электролита (2,837 л, см. предыдущий пост). Ничего необычного в этом нет, так как при смешивании растворов принцип аддитивности (целое равно сумме составляющих его частей) по отношению к объёму не действует.

 

Изменено 17 Июня, 2023 в 10:24 пользователем Аль де Баран

[Shizuma Eiku]

В 09.06.2023 в 08:45, birg77out сказал:

Как разбавить магазинный электролит?

Если нужна концентрация как в книжке, то на 1 объем электролита надо добавить 2.5 объема дистиллированной воды, будет примерно 12% серная кислота (р=1.08). Но вообще, электролит не нужно разбавлять как таковой, он уже разбавлен до нужной концентрации.

В 09.06.2023 в 08:45, birg77out сказал:

Может известно, сколько налить дистилированной воды, чтобы не подгонять изначально вручную под нужную плотность?

Концентрация кислоты связана с циклом разрядки/зарядки аккумулятора, если электролит не выливался из аккумулятора, то доливать новую серную кислоту в него не нужно т.к. сульфат-анион никуда из аккумулятора не делся. При зарядке аккумулятора концентрация кислоты повысится до нужной сама по себе.

В 09.06.2023 в 08:45, birg77out сказал:

Тут может быть сложность измерения напряжения для отдельных банок.

Напряжение на клеммах аккумулятора ни о чем не говорит. Если взять убитый аккумулятор и залить в него свежий электролит, то напряжение повысится почти до нормального и аккумулятор даже будет немного заряжаться с повышением напряжения (13.5В как минимум для 6 ячеек). Это происходит потому что ЭДС ячейки зависит от концентрации серной кислоты. Однако, ёмкость (т.е. сколько А*час может выдать аккумулятор) какой была ничтожной, такой и останется, аккумулятор будет очень быстро разряжаться, запитать с него можно будет разве что несколько светодиодов.

В 09.06.2023 в 08:45, birg77out сказал:

Для разряда какое выбрать заводское, автоматическое зарядное устройство или пользоваться ручным?

Для зарядки аккумулятора подходит любое зарядное устройство, выдающее напряжение минимум 14-15В постоянного тока. Кислотные аккумуляторы, вообще говоря, можно заряжать даже сетевыми 230В, выпрямленными через диод или диодный мостик, главное ограничение силы тока (в случае 230В оно достигается подключением последовательно лампочки накаливания). Вроде даже считается что большие напряжения (или большие значения силы тока) полезны для снятия сульфатации, но на практике, сульфатацию так просто не снять. Проще сдать умерший аккумулятор и купить новый.

В 16.06.2023 в 15:38, Максим0 сказал:

Но такие аккумуляторы можно подготовить в последний путь - при малом токе пропустить через них десятикратный заряд, отмыть от кислоты, вытащить отрицательные пластины и переплавить их с борной кислотой.

Анод там еще интереснее, он состоит из смеси оксидов свинца, при прокаливании можно PbO получить, а при обработке щелочью ярко-красный свинцовый сурик получается.