Как приготовить электролит для щелочного аккумулятора

Щелочной электролит имеет большое количество преимуществ перед другими видами токопроводящих веществ, поэтому широко используется в современных перезаряжаемых источниках питания. Об основных характеристиках, а также о свойствах и химическом составе этого вещества будет подробно рассказано далее.

Как сделать электролит. Для автомобильного аккумулятора своими руками

Любой свинцовый аккумулятор работает на кислотном электролите. Без него был бы не возможен сам эффект накопления энергии. Сейчас технологии идут вперед и батареи уже с завода заправляются электрохимической жидкостью и заряжаются, то есть вам не нужно ничего делать, такие АКБ называют необслуживаемыми, у них в пластинах есть частички «кальция» и «серебра». Но так было не всегда, на заре еще в СССР большая популярность была у сурьмянистых АКБ, а вот они зачастую шли сухозаряженные («залить» и «зарядить» нужно было вам самим). Советую вам почитать мою статью про выбор аккумулятора и их типы. Конечно, готовый электролит сейчас достаточно легко купить, но существует еще много вопросов – как его сделать своими руками? Именно для автомобильного применения. Давайте разбираться …

Для начала давайте подумаем, что такое вообще этот электролит (применительно к автомобилю)? Это токопроводящая жидкость, которая под воздействием своего состава на свинцовые пластины может способствовать накоплению или отдаче электрического тока.

Собственно практически любая жидкость на нашей планете может быть электролитом в той или иной степени. Даже обычная вода! Кстати в человеческой крови, также есть принцип электролита, наши с вами нервные клетки передают импульсы именно через нее.

Состав электролита для АКБ

Состав электролита зависит от типа аккумулятора:

1. В свинцовых батареях для автомобилей и мотоциклов используется раствор дистиллированной воды и серной кислоты (формула H2SO4).
2. В фонарях и стационарных установках – щелочные источники постоянного тока, заправленные 20% водным раствором едкого натрия или калия (NaOH или KOH). Для повышения рабочих характеристик в смесь вводятся присадки (например, на основе моногидрата лития).

Пару слов о щелочном электролите

Щелочной электролит – одна из основных составляющих одноименных аккумуляторных батарей. На сегодняшний день подобная субстанция используется во многих АКБ, поэтому актуальность её рассмотрения довольно-таки высока. Типовой состав электролита для щелочных аккумуляторов состоит:

• либо из едкого калия и литиевых соединений;
• либо из едкого натрия и едкого калия, а также того же лития.

Любое из отмеченных выше соединений в определенной концентрации разбавляется с дистиллированной водой, что и формирует раствор-электролит для щёлочи. По формации он жидкий и представляется, на первый взгляд, обычной водой.

На данный момент в сфере аккумуляторных батарей существуют два типовых, борющихся между собой видов электролитов, а именно:

Первые по сравнению со вторыми более надёжные и долговечные составляющие АКБ. Помимо этого, щелочные электролиты превосходят кислотные во многих параметрах, за исключением одного НО — они не способны выдавать стартовый ток. Этот момент всерьёз подорвал использование «щелочи» в АКБ для автомобилей, поэтому на современных машинах намного чаще встречаются именно кислотные электролиты и соответствующие аккумуляторы.

Требования к плотности и компонентам

Для нормального протекания химических реакций в аккумуляторе необходимо применять электролитический состав без посторонних примесей, способных снизить емкость АКБ. Для повышения эффективности работы источника тока необходимо использовать химически чистые компоненты. Согласно регламенту при приготовлении электролита для свинцовых аккумуляторов используется кислота, содержащая не более 8% воды. Раствор замешивают на основе дистиллированной воды, не содержащей солей, применение жидкости из водопровода категорически запрещено.

Щелочь поставляется в высушенном виде, в процессе хранения и транспортировки материал не должен сыреть и вступать во взаимодействие с другими реагентами. Гранулы загружаются в дистиллированную воду и размешиваются, затем в раствор вводятся дополнительные компоненты.

Качество электролита для многоразовых химических источников тока напрямую зависит от соблюдения пропорций компонентов в рабочей жидкости.

Особенности применения щелочных электролитов

     Щелочной электролит необходим для заливки щелочных аккумуляторных батарей, имеющих никель-кадмиевый  или железо-никелевый состав. Для таких видов щелочных аккумуляторов применяют два вида электролитов: натриевый и калиевый.    Средняя плотность щелочных электролитов применяемых в нашей стране находится в пределах 1,19-1,21г/см3. По составу электролиты несколько отличается друг от друга. Так  для приготовления натриевого электролита используют  гидроксид натрия (едкий натр) и дистиллированную воду. А для производства калиевого электролита, кроме щелочи (едкий калий) и дистиллированной воды, дополнительно добавляют  1% раствор гидроокиси лития, который значительно повышает характеристики электролита.    Исходными материалами для изготовления щелочного электролита являются:

• вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72) . В крайних случаях  допускается к использованию водопроводная отстоянная вода.
• едкий калий КОН (ГОСТ 9285-69), ХЧ (химически чистый);
• гидроокись лития, технический Li(ОН)3 (ГОСТ 8595-75).  

   Современные технические рекомендации описывают плотность и состав электролита в зависимости от температурных условий их использования. 

• при эксплуатации батареи при окружающей температуре от -19 до +35 необходимо иметь составной калиево-литиевый электролит, с добавкой 20г. на литр едкого лития. Плотность такого электролита должна быть в пределах 1,19-1,21г/см3.
• для батарей, эксплуатация которых предполагается в более холодных условиях, при температуре окружающей среды от -40 до -20 градусов по Цельсию необходимо использовать в качестве электролита раствор едкого кали, плотностью 1,26 — 1,2821г/см3.
• для использования аккумуляторных батарей в условиях высоких температур, необходимо применение электролита состоящего из раствора едкого натра с добавлением 20г. на литр едкого лития, при этом плотность готового продукта должна находится в пределах 1,17 — 1,19 г/см3.

   Приготовление электролита должно производиться в чистой чугунной, железной или пластмассовой посуде.ЗАПРЕЩАЕТСЯ использование при приготовления щелочного электролита оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, обычной стеклянной и керамической посуды. 

Срок службы

Калиево-литиевый щелочной электролит при грамотной эксплуатации и качественном приготовлении является одним из самых долго служащих в своей сфере. Экспериментально доказано, что данная жидкость способна выдержать более 1000 циклов «заряд-разряд», что представляет собой просто огромное количество таких процедур. Однако при использовании щелочных электролитов стоит держать в уме факторы, уменьшающие срок их службы. Наиболее важные из таковых следующие:

• Частая неполноценная зарядка аккумулятора;
• Систематический глубокий разряд АКБ;
• Недостаточное количество электролита в сепараторе;
• Долгое использование электролита при высоких температурах окружающей среды;
• Слишком высокие и частые рабочие температуры жидкости.

Не допуская наличия данных факторов конкретно в вашей ситуации, продлить срок службы аккумулятора и щелочного электролита в отдельности можно в разы. Отметим, что при использовании подобных жидкостей также важно постоянно заправлять АКБ однотипным видом электролитов. В ином случае ресурс батареи уменьшается.

Как приготовить щелочной электролит

Его можно приобрести в специализированных магазинах, но если такой возможности нет, то жидкую смесь для заливки в аккумулятор можно приготовить своими руками. Для

выполнения этой работы следует подготовить твёрдую щёлочь, дистиллированную воду и неметаллическую посуду. Приготавливается натриево или калиево-литиевый электролит в такой последовательности:

• Налить в посуду необходимое количество воды.
• В воду аккуратно всыпать заранее приготовленную порцию щёлочи.
• Медленно перемешать стеклянной или пластмассовой лопаткой смесь.
• Произвести замер плотности электролита. Если этот параметр находится на слишком низком уровне, то следует добавить сухое вещество, если слишком высокий, то добавить воды (оптимальное значение 1,2 г/мм3).
• Накрыть посуду крышкой и дать отстояться раствору в течение 3 часов.
• Аккуратно слить разбавленную щелочь таким образом, чтобы осадок остался на дне ёмкости.

Приготовленный раствор следует хранить в стеклянной таре с плотно закупоренными горлышками. В качестве крышек рекомендуется использовать резиновые заглушки либо любой материал, не реагирующий на щёлочь.

При приготовлении электролита также следует соблюдать осторожность и использовать защитные очки и перчатки.

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

Купить щелочной электролит можно у нас

     Купить щелочной калиево-литиевый электролит плотностью 1,41гсм3 (жидкий) в Новосибирске можно в нашем магазине, в разделе «Сырье, химреактивы/Щелочь KOH».      Плотность щелочного электролита измеряется прибором Ареометр купить , который вы тоже можете в нашем магазине.         Авторские права

   Права на данную статью принадлежат  администратору сайта dlyadela.ru  : Фарафонову Константину Владимировичу.  Для подтверждения авторских прав была произведена процедура депонирования материалов опубликованного контента.  Любое копирования материалов этой статьи не допускается, без письменного согласия правообладателя.  Оценочная стоимость контета страницы /dlyadela.ru/page/schelochnoy_elektrolit установлена в размере 100 долларов США.

   Лицо, несанкционированно осуществившее частичное или полное копирование представленных на странице материалов и разместившее их в последствие на сторонних интернет-ресурсах, выражает свое согласие выплатить правообладателю пятикратную оценочную стоимость украденного контента.

   Если вы желаете использовать материалы нашего сайта, пожалуйста, свяжитесь с нами.

______________________________________________________________       Если вам статья понравилась, а изложенная в ней информация была для вас полезной, кликните на значки ниже, чтобы поделиться ею со своими  друзьями в социальных сетях. 

Безопасность при домашнем приготовлении

Перед тем как самостоятельно сделать электролит в домашних условиях, необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности:

1. Для предохранения кожи, глаз и органов дыхания используются средства защиты, устойчивые к воздействию агрессивных веществ. Необходимо надеть защитный фартук и резиновые перчатки, на глаза – очки.
2. Для нейтрализации разлитой кислоты используется нашатырный спирт или водный раствор кальцинированной соды.
3. Смешивание компонентов производится в стеклянной или пластиковой емкости, устойчивой к воздействию агрессивных веществ. При изготовлении щелочного электролита используется емкость из стали или пластика, применение резервуаров из других материалов не допускается.
4. Помещение должно проветриваться, поскольку пары кислоты или щелочи негативно влияют на дыхательные пути человека.
5. При изготовлении электролита для свинцовых батарей кислота вливается в воду малыми порциями при постоянном перемешивании раствора.

Как заправлять аккумуляторы

Если восстановить работоспособность аккумулятора с помощью зарядки не удаётся, то возможно потребуется замена щелочного электролита. От правильного выполнения такой работы будет зависеть продолжительность эксплуатации АКБ. Рекомендуется осуществлять замену жидкости в такой последовательности:

• Отсоединить аккумулятор от потребителей электроэнергии.
• Надеть защитные очки и перчатки. Не лишним будет защитить одежду от едкого вещества с помощью прорезиненного фартука.
• Удалить пробки и вылить старую жидкость из банок.
• Произвести подготовку нового электролита.
• Залить до рекомендуемого заводом-изготовителем аккумулятора уровня.
• Установить на место пробки.
• Подключить аккумулятор к зарядному устройству.

Если причина неработоспособности аккумулятора заключалась в некачественном электролите, то после замены химического состава и полной зарядки, АКБ можно будет использовать в стандартном режиме.

Необходимое оборудование

Перед началом приготовления сернокислотного раствора необходимо подготовить:

• емкость объемом 2-3 л (тип материала зависит от состава электролита);
• мерную емкость для определения необходимой дозы реагентов;
• дистиллированную воду;
• концентрированную серную кислоту;
• стеклянную палочку для перемешивания;
• ареометр для замера плотности полученной смеси.

Как правильно приготовить электролит в домашних условиях: техника безопасности

Приготовление раствора — работа с кислотами и щелочами, поэтому соблюдение мер предосторожности необходимо для самых опытных людей. Перед началом действия подготовьте средства защиты:

• резиновые перчатки
• одежду и фартук, устойчивый химическим веществам;
• защитные очки;
• нашатырный спирт, кальцинированную соду или борный раствор, чтобы нейтрализовать кислоту и щёлочь.

Оборудование

Для приготовления аккумуляторного электролита помимо самого источника питания потребуются следующие предметы:

• ёмкость и палочка, устойчивые к воздействию кислот и щелочей;
• дистиллированная вода;
• инструменты для измерения уровня, плотности и температуры раствора;
• аккумуляторная серная жидкость — для кислотной АКБ, твёрдые или жидкие щелочи, литий — для соответствующих видов АКБ, силикагель — для гелевых аккумуляторов.

Последовательность процесса: делаем электролит для кислотно-свинцового источника питания

Перед началом работ ознакомьтесь с информацией, приведённой в таблице 3. Она позволит выбрать необходимый объем жидкостей. В аккумуляторах залито от 2,6 до 3,7 литра кислотного раствора. Мы рекомендуем разводить примерно 4л электролита.

Таблица 3. Пропорции воды и серной кислоты.

• В ёмкость, устойчивую к едким веществам, налейте нужный объем воды.
• Разбавлять воду кислотой следует постепенно.
• По окончании процесса вливания замеряйте плотность получившегося электролита с помощью ареометра.
• Дайте составу отстояться около 12 часов.

Таблица 4. Плотность электролита для разных климатов.

Концентрация кислотного раствора должна соотноситься с минимальной температурой, при которой эксплуатируется аккумулятор. Если жидкость получилась слишком концентрированной, её необходимо разбавить дистиллированной водой.

Смотрите видео, как измерить плотность электролита.

Обращаем ваше внимание, что во время смешивания компонентов выделяется тепло. В подготовленный аккумулятор следует заливать остывший раствор.

Меры предосторожности

Как уже было сказано выше использование перчаток и очков является обязательным условием при выполнении работ с щелочными растворами. Игнорирование этого правила может привести к очень серьёзным последствиям. Например, можно получить серьёзные ожоги слизистой оболочки глаз или повредить кожные покровы верхних конечностей.

Если в результате выполнения работ попадания едкого вещества на кожу не удалось избежать, то поражённые участки следует немедленно промыть большим количеством воды, с добавлением уксуса или лимонной кислоты. Про попадании электролита в глаза также необходимо промыть поражённый орган зрения и немедленно обратиться за медицинской помощью.

При работе с элетролитом и зарядке батареи не рекомендуется курить или разводить открытый огонь в помещении. Несоблюдение этого требования может закончиться взрывом горючего газа, который может образоваться в процессе протекания химических реакций.

Как сделать щелочной электролит самостоятельно

Щелочные аккумуляторы в наше время имеют широкое применение, как на производствах, так и в быту. Основными потребителями, конечно же являются предприятия связанные с эксплуатацией подвижного состава на железной дороге, а также их устанавливают в электрических погрузчиках и специальных шахтных электровозах. В горнодобывающих компаниях ни один шахтер не спустится в шахту без исправно работающего аккумуляторного шахтерского фонаря. Как правило, используются на таких предприятиях щелочные аккумуляторные батареи. Такой выбор обусловлен, прежде всего тем, что щелочные батареи по долговечности, надежности, и многим другим параметрам превосходят более распространенные кислотные аккумуляторы. Гарантийный срок использования щелочных элементов составляет 5-7 лет, а при грамотном их эксплуатировании может достигать и более десяти лет. Для этих целей аккумуляторным батареям необходимо время от времени проводить техническое обслуживание. Принцип, которого заключается в проверке плотности электролита в каждом элементе питания, в контроле на наличие коротких замыканий внутри элементов, а также замера напряжения на клеммах аккумулятора при наличии нагрузки. В рамках данной статье мы рассмотрим особенности, применяемых щелочных электролитов, а также опишем технологию самостоятельного приготовления аккумуляторного электролита.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет)