6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Корректировка состава электролита

Как пользоваться корректирующим электролитом?

Владельцы обслуживаемых аккумуляторов время от времени должны проводить измерение и корректировку концентрации серной кислоты в ячейках батареи. Ведь от этого зависит не только ее срок службы, но и морозоустойчивость. Делают это чаще всего в период подготовки автомобиля к эксплуатации зимой. Используют для этого либо корректирующий электролит, либо дистиллированную воду. Надеемся, что после прочтения материала каждый будет понимать: что именно добавлять и в каких случаях это требуется делать.

Почему снижается плотность

Причина кроется в разряде аккумулятора. Это происходит из большой нагрузки на генератор в виде регулярно светящих фар, музыкальных устройств, современных систем безопасности и прочего дополнительного оборудования, что не позволяет нормально питать АКБ. Качественная зарядка проходит только при быстром движении автомобиля, а регулярные пробки больших городов практически не предоставляют возможности это сделать.

Требования для разных климатических зон

Перед тем как корректировать плотность электролита в аккумуляторе необходимо разобраться, для чего это делается. Зимой данный параметр необходимо повышать, чтобы АКБ не замерз при низких температурах. Летом он снижается, что продлевает срок службы батареи. Опытным специалистам удается повысить плотность, добавляя корректирующий электролит для аккумуляторов, а в случае необходимости возможно ее понижение с помощью дистиллированной воды. При этом автолюбители рекомендуют без крайней необходимости не пользоваться таким методом, поскольку возможен вывод из строя АКБ из-за несоблюдения правильных пропорций. Многие используют усредненную плотность, что позволяет пользоваться батареей в любое время года без лишних манипуляций. В таблицу сведены наиболее распространенные параметры плотности: Если ожидается аномальный холод в центральном либо южном районе, то рекомендуется занести батарею в теплую комнату, проверить уровень заряда и довести его до 100% если необходимо. Полностью разряженная батарея обладает низкой плотностью (1,10 г/см 3 ), что способствует ее замерзанию уже при -5°C.

Как пользоваться корректирующим электролитом

Для проведения процедуры понадобится ареометр и емкость для удаленного электролита. Плотность корректирующего электролита варьируется от 1,30 до 1,80 г/см 3 ,но чаще всего встречается 1,40 г/см 3 . Наиболее часто можно встретить жидкость от таких производителей, как Tyumen Battery, Агат-Авто Юг, Sibtэk, OilRight, стоимость которой составляет от 30 до 80 рублей за литр.

  • из корректируемой ячейки удаляется некоторая часть жидкости;
  • теперь необходима добавить точно такой же объем корректирующего электролита, что повысит плотность.
  • далее, батарею ставят на зарядку номинальным током стационарным устройством, что способствует смешиванию жидкостей;
  • после получасовой зарядки батарея должна «отдохнуть» в течение 1-2 часов (это необходимо для выравнивания плотности в ячейке);
  • вновь производится замер и в случае необходимости еще раз добавляется кислотный корректирующий электролит, но в меньших объемах.

Корректировка состава электролита

Проводниковые материалы

Ток подводят к ванне металлическими проводниками — алюминий, медь, сталь, а анод и подина ванны выполнены из углерода, который также является проводником тока.

В современных электролизерах медь почти не применяют из-за ее дефицитности и высокой стоимости. Указанная максимальная температура является предельно допустимой, при которой сохраняются механические свойства и электропроводность. Электрическое сопротивление стали примерно в 5 развыше, чем у алюминия, и ее используют для подвода к аноду и отвода тока от подин, поскольку нет более подходящего материала, который работает при температуре до 1100 о С.

Отношение теплопроводности к электропроводности у всех металлов практически одинаково, а у углерода оно в 35—40 раз больше. Это значит, что применять углерод для длинных токоподводов нерационально, т.е. ток к расплаву следует подводить короткими углеродистыми проводниками.

В России принято оценивать состав электролита молярным соотношением основных компонентов криолита NaF/AlF3, которое называют криолитовым отношением (КО). За рубежом часто используют массовые отношения этих компонентов.

Криолитовое отношение определяет такие важные параметры электролита, как температуру его кристаллизации, растворимость в нем глинозема, электропроводность и другие параметры. Следовательно, поддержание КО на заданном уровне — одна из основных задач технологического персонала.

В течение многих лет считалось, что наиболее экономически выгодным значением КО является 2,6—2,8. Однако в последние годы большинство зарубежных заводов работают на «кислых» электролитах с КО = 2,4—2,6, что позволило им резко поднять технико-экономические показатели электролиза и снизить расход электроэнергии. Этот положительный опыт, теоретические основы которого изложены в гл. 4, активно внедряется и на отечественных заводах.

Рассмотрим причины изменения криолитового отношения. Как известно, основу электролита составляет криолит Na3AlF6, представляющий двойную соль NaF и A1F3. Молярное отношение фторида натрия к трифториду алюминия равно 3, а у промышленного электролита поддерживается в пределах 2,4—2,8. Состав электролита (КО) непостоянен во времени, так как при пуске ванны футеровка интенсивно пропитывается фторидом натрия, при этом значение КО падает, а электролит закисляется. В такой период для доведения КО до заданных значений в электролит добавляют фторид натрия. В процессе эксплуатации идет интенсивная возгонка трифторида алюминия с образованием HF, что приводит к повышению КО. Для компенсации потерь трифторида алюминия в заводской практике используют криолит с модулем не более 1,8.

Для расчета количества трифторида алюминия Сфа (кг), необходимого для корректировки состава электролита, пользуются формулой И.П. Гупало:

где K1 и К2 — КО электролита соответственно до и после корректировки; т — масса корректируемого электролита, кг; с — содержание A1F3 в промышленном трифториде алюминия, доли ед. Масса электролита т обычно известна для каждого типа ванн.

Трифторид алюминия насыпают на корку электролита, прикрывают глиноземом, который адсорбирует фтор, выделяющийся при возгонке A1F3, и погружают в электролит при очередной обработке ванны.

Для быстрого наплавления электролита применяют флотационный и регенерационный криолит, который по своему составу близок к электролиту, поэтому его широко используют и на пуске ванн, и в процессе нормальной эксплуатации. Фторид натрия, как и трифторид алюминия, насыпают на корку и прикрывают глиноземом, но при слабых настылях фторид натрия лучше загружать у борта ванны. Обычно фторид натрия используют при пуске ванны, а при нормальной эксплуатации его специально не вводят, так как натрий содержится в виде примесей в сырье.

Как уже отмечалось выше, на ряде заводов используют фторглиноземную шихту, применение которой упрощает корректировку электролита.

Читать еще:  Сливная пробка масляного поддона

При работе на низком криолитовом отношении для корректировки электролита применяют не криолит, а трифторид алюминия, который, взаимодействуя с оксидом натрия Na2O, неизбежно присутствующим в глиноземе, образует фторид натрия.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10366 — | 7649 — или читать все.

Opel Vectra B АКПП › Бортжурнал › Корректировка плотности электролита Аккумулятора перед зимой!

Подготовка к корректировке.

Измерение уровня электролита.

 Трубка для измерения уровня электролита.
Перед проверкой плотности электролита и в процессе её корректировки необходимо контролировать уровень электролита в банках аккумулятора. У автомобильных аккумуляторов принято считать нормальным уровень электролита на 10÷15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

В батареях с индикатором (тубусом) электролит должен быть на одном уровне с ним или выше его на 5 мм.


Корректирующий электролит — электролит повышенной плотности (обычно 1,40 г/см3) для повышения плотности электролита АКБ или приготовления электролита нормальной плотности для заливки батарей.

Дистиллированная вода.
Добавляется в электролит для уменьшения его плотности.

1. В связи с тем что, кислота и вода имеют разную плотность, при разведении электролита или кислоты водой, следует добавлять кислоту в воду, но не наоборот.

2. Обращаться с аккумулятором нужно очень аккуратно. Его ни в коем случае нельзя переворачивать кверху дном. Это может привести к осыпанию пластин и последующему выходу аккумулятора из строя.

Определение необходимого значения плотности электролита полностью заряженного аккумулятора.
Весь период службы аккумулятора плотность электролита непрерывно меняется. Существуют обратимые изменения плотности — это нормальные заряд и разряд аккумулятора. Интервал изменения плотности электролита при изменении состояния аккумулятора от полностью разряженного до полностью заряженного и наоборот обычно составляет 0,15÷0,16 г/см3 для новой АКБ.
Но также существуют и необратимые изменения, например электролиз воды (разложение на водород и кислород) при «кипении» электролита. При этом плотность электролита повышается.

При сульфатации пластин, когда их активная поверхность покрывается слоем нерастворимого сульфата свинца или происходит осыпание активной массы пластин, что уменьшает площадь поверхности пластин, участвующую в электрохимической реакции — восстановление первоначальной плотности электролита в процессе заряда невозможно. Это приводит к необратимому снижению плотности электролита и, соответственно, сужает интервал изменения плотности в диапазоне полный разряд — полный заряд (0,15÷0,16 г/см3 — для нового, исправного аккумулятора).
Стабильно завышенная плотность электролита приводит к снижению срока службы АКБ.
Стабильно заниженная плотность приводит к снижению ЭДС и затруднению пуска двигателя, а также к повышению опасности замерзания электролита в зимний период эксплуатации.

Сначала нужно определиться, какую плотность электролита мы хотим иметь в нашей батарее применительно к климатической зоне её эксплуатации.

На этой таблице представлена температура замерзания электролита.
Например, для центральных районов России (Москва, Казань…) можно выбрать плотность электролита 1,25÷1,27 г/см3. Необходимо помнить, что на автомобиле аккумуляторная батарея, в лучшем случае, может быть заряжена на 80÷90 % её максимальной ёмкости (то есть плотность электролита будет чуть ниже, чем при полном заряде). Именно поэтому плотность электролита, исходя из температуры его замерзания (Таблица), выбирается чуть-чуть повыше, чем необходимо для обеспечения гарантированной незамерзаемости при минимальной температуре воздуха в зимний период.

Полная зарядка батареи.

Необходимо четко усвоить и неукоснительно соблюдать правило:
Проверка плотности электролита, с целью выяснения необходимости её корректировки, производится только у ПОЛНОСТЬЮ ЗАРЯЖЕННОЙ БАТАРЕИ.
Известно, что при исправном генераторном оборудовании автомобиля и его нормальном напряжении 14,0÷14,6 В, можно зарядить АКБ лишь на 80÷90 % её максимальной ёмкости из-за неэффективности процесса заряда батареи на автомобиле.

При выборе зарядного устройства следует избегать применения «автоматических зарядных устройств» без предварительного подробного ознакомления с логикой работы его автоматики. Во многих из них автоматическое выключение режима заряда производится просто при достижении напряжения на выводах батареи величины 14,5÷14,6 В, а это не всегда обеспечивает полный заряд АКБ.

Признаком ПОЛНОГО заряда аккумулятора является постоянство величины плотности электролита и напряжения на его выводах при продолжающемся заряде в течение 2 часов.

При достижении условий полного заряда батареи, то есть постоянства напряжения на выводах и плотности электролита в течение двух часов при продолжающемся заряде, его прекращают и выдерживают батарею от 30 минут до двух часов в отключенном состоянии.
Выдержку в отключенном состоянии в течение от получаса до двух часов рекомендуется выполнять после заряда (разряда), заливки (корректировки плотности) электролита, корректировки уровня электролита. Это делается для выравнивания плотности электролита в объёме банок, снижения температуры электролита, выхода пузырьков газов, образовавшихся при «кипении». В противном случае возможно возникновение недопустимых погрешностей в измерении плотности и уровня электролита, а также напряжения на выводах АКБ.

Затем измеряется уровень электролита и его плотность в каждой банке. Если замечена значительная разница в плотности электролита между банками (более 0,01 г/см3), следует попытаться провести дополнительную, так называемую выравнивающую зарядку АКБ для выравнивания плотности между банками, при этом ток заряда можно уменьшить в 2÷3 раза по сравнению с номинальным, для уменьшения газообразования («кипения»).
Если дополнительный заряд в течение нескольких часов не приводит к выравниванию плотности электролита в банках, очевидно, требуется выровнять её путем последующей корректировки.
В заключение этого этапа работы составляется табличка с указанием плотности и уровня электролита в каждой банке. Принимается решение, какие действия производить над каждой конкретной банкой. Основанием является соотношение величины плотности электролита, принятой нами за оптимальный вариант для нашей климатической зоны, и реальной, измеренной после полного зарядааккумулятора.

Корректировка плотности электролита.
Суть корректировки плотности электролита в банке аккумулятора заключается в следующем:
а) из банки забирается некоторый объём электролита;
б) вместо него в банку добавляется тот-же объём либо дистиллированной воды (плотность 1,00 г/см3) — для понижения плотности электролита в банке, либо корректирующего электролита (обычно плотностью 1,40 г/см3) — для повышения плотности;

в) батарея включается на 30 минут на заряд номинальным током для лучшего перемешивания электролита в результате газовыделения;
г) батарея отключается от зарядного устройства и выдерживается 0,5÷2 часа для выравнивания плотности электролита в объёме банок;
д) измеряется плотность электролита в каждой банке и его уровень, оба параметра приводятся в норму. То есть, при необходимости, все операции а)÷д) повторяются.

Читать еще:  Тигуан или Йети

Приведу таблица, в которой указано, «…сколько вешать в граммах», то есть указано конкретное количество в см3 удаляемого электролита и соответствующее количество доливаемой жидкости (дистиллированная вода или корректирующий электролит — в зависимости от направления изменения плотности).

Объёмы жидкостей указаны для корректировки 1 литра электролита (1000 см3). Таким образом, чтобы провести коррекцию конкретной батареи нам необходимо знать объём электролита в одной банке этой батареи в литрах. Полученные из таблицы значения необходимо умножить на объем электролита в литрах в одной банке корректируемой батареи.
Объём электролита в одной банке:
6СТ-45 — 500 см3;
6СТ-55 — 633 см3.

Примерные нормы в см3 корректировки плотности электролита в объеме 1 литра.
Таблица предусматривает использование корректирующего электролита плотностью только 1,40 г/см3. Ниже приведена формула, при использовании которой можно применять корректирующий электролит с плотностью, отличной от 1,40 г/см3.

где
Vэ — объём удаляемого из банки электролита, см3,
Vб — объём электролита в одной банке, см3,
для некоторых типов аккумуляторов объём электролита в одной банке указан чуть выше по тексту,
ρн — начальная плотность электролита до корректировки, г/см3,
ρк — конечная плотность, которую надо получить, г/см3,
ρд — плотность доливаемой жидкости, (вода — 1,00 г/см3 или корректирующий электролит — * г/см3)

Следует учесть, что при использовании данной формулы объёмы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Если с таблицей разобраться сложно! То можно сделать прощё :

Откачайте большую часть жидкости из одной из банок. Эту операцию удобно выполнять с помощью “груши”. Замерьте выкачанный объем и долейте примерно половину от этого объема электролитом. Аккуратно покачайте аккумулятор в разные стороны, затем замерьте плотность снова. Если плотность не достигла требуемого значения, долейте еще ¼ от выкачанного ранее объема электролитом. Таким образом, следует доливать электролит, каждый раз уменьшая его количество в два раза.

Renault Duster 2.0 4х4 Чип от RSW v.3 › Logbook › Aligned electrolyte density in all battery banks

In continuation of the previous record about adding distilled water to the battery, after two years of operation without maintenance.
After adding to the MAX distilled vodichka in each jar (it got into 0.5 l for all 6 cans) and charging with an automatic charger, with a current from 2 A to 0.5 A for 20 hours, after a day of operation, I measured the density of the electrolyte in the banks.
It turned out that in the middle four banks the density is the same — 1.27, and in the two extreme banks (left and right) it is significantly less — 1.23; 1.24.

Googling, after reading various articles on the subject, I found out that it would not be the end, but it would be nice to take care of extending the life 🙂
If the charging did not help to level the density of the electrolyte, it is necessary to level using a concentrated electrolyte with a density of 1.4.
Rushed to the shops selling batteries and car dealers along the line.
To my surprise, concentrated electrolyte was nowhere to be found.
In one of the magicians, the consultant shared that the density of 1.4 is prohibited and has not been produced for a long time, and the standard corrective electrolyte with a density of 1.33 has not been brought in for three months already, due to some upcoming changes in the legislation and most likely the correction will be still lower density.
True or not, but for what I bought, for that I sell 🙂
I drove to the car market, where there are many small shops, tents and in one of them there was no problem a litrushka of the correcting electrolyte 1.33, for only 70 rubles 🙂

So, why and how much to cast / top up …
Articles on the internet are mostly old, because the battery has long passed into the category of consumables and few seek to service it.
The basis for the calculations was taken article from the site — Auto Electronics: Simple and tasteful
The essence of adjusting the density of the electrolyte in the battery bank is as follows:
a) some volume of electrolyte is taken from the can;
b) instead of it, the same volume of distilled water (density 1.00) is added to the jar — to lower the density of the electrolyte in the jar, or corrective electrolyte (usually 1.40) — to increase the density;
Equality of volumes of withdrawn and added fluids is used only to simplify the whole procedure and more simple logical interpretation of its results.
As you gain experience, this equality may be violated.
c) the battery is turned on for 30 minutes to charge with a rated current to better mix the electrolyte as a result of gas evolution;
d) the battery is disconnected from the charger and maintained for 0.5 ÷ 2 hours to equalize the density of the electrolyte in the volume of cans;
e) the electrolyte density in each bank and its level are measured, both parameters are normalized.
Those. if necessary, all operations a) and e) are repeated
Below is the formula, using which you can use a corrective electrolyte with a density other than 1.40

Where:
— the volume of electrolyte removed from the can, cm3,
— electrolyte volume in one bank, cm3,
ρн — initial electrolyte density before correction, g / cm3,
ρк is the final density to be obtained, g / cm3,
ρд — density of the liquid to be added, (water — 1.00 g / cm3 or correction electrolyte — * g / cm3)
It should be noted that when using this formula, the volumes of the removed and added electrolytes are equal.

Читать еще:  Контактная система зажигания

So, now the main question is how much electrolyte is in our ISTA CALCIUM 12V 70A / h ?
I did not find an answer to it, but it was decided, by analogy with the size of our Russian batteries, to take the source volume of 6ST-55 (60) — 3.8 liters. As a result, it turned out that probably in our battery about 3.5 liters.
According to calculations at an initial density of 1.24, it is necessary to replace 1.33 with approximately 211 cm3 of correction electrolyte.
In order not to make a big mistake, for a start, 40 units of the volume of the hydrometer indicated on the flask were withdrawn four times from each extreme can, 160 in total 🙂
Accordingly, the same amount of electrolyte is flooded 1.33

After mixing, bubbling 🙂 the density just turned out to be 1.27
I leave it to charge for 10 hours with a current of 2 to 0.5 A (automatic charger) and in the morning the density is almost 1.32 in each bank.
Too much, but it is only right after turning off the charge.
After a couple of days I check, in each bank exactly 1.30, in all six.
I repeat the procedure with the replacement of small volumes in each jar with distilled water.
This time I took 60 cm3 from each can, in exchange I fill in the distillation.
Half an hour recharged, ride a day and check.
Well, now about the matter, in all banks the electrolyte density is the same — 1.26
for the rapidly approaching summer just right 🙂

If all these manipulations help extend the battery’s life by another three years, then in principle it doesn’t bother.
And when you know what to measure and add, then everything is quite simple.
Next status check in October / November 🙂

PS : more than a year and a half have passed since the operation with the correction electrolyte and after that I read many opinions that it is impossible to adjust the density in such a way, the correct option is only to fully charge the battery with a stationary charger, that in the end, after a full charge, you get a skew in density in the banks … BUT , just the other day I got confused by fully charging the battery in several stages, and as a result, in these extreme banks the density at the end of the charge, as in the rest — 1.27 all the rules.
This time, only one bank failed in the middle, in all 1.27, and in one 1.25 after a full charge.
KTC for the battery are carried out, a full charge is made, I think there is nothing to lose, with one medium bank I will repeat the execution with a correction electrolyte

Корректировка состава электролита

Корректировка должна осуществляться по составу, pH, температуре, удалению твёрдых продуктов реакции (шлама). Она может быть непрерывной (при автоматизации процесса) или периодической.

Масштабный фактор

Необходимо отметить, что при больших размерах электродов в них самих могут возникать омические потери, приводящие к нагреву. Также может возникать неравномерное распределение тока Последнее может приводить к тому, что на различных участках поверхности будут протекать различные процессы, вплоть до снижения выхода по току и полного прекращения основной реакции. Размеры электрода могут влиять на распределение температуры по поверхности, а, следовательно, приводить к неравномерному распределению скоростей обработки.

В условиях естественной конвекции раствор большей плотности будет скапливаться в нижней части электрода. Способ борьбы с этим явлением — перемешивание или циркуляция электролитов. Для обеспечения требуемого теплового режима при больших размерах поверхности реакции используют охлаждаемые электроды. Кроме того, для снижения омических потерь необходимо использование токоотводов большого сечения.

Подбор коррозионностойких материалов

Для электрохимической обработки и во многих приложениях электрохимических процессов используют, как правило (для повышения электропроводности), концентрированные растворы – кислоты, щёлочи, растворы солей. Они обладают повышенной коррозионной способностью. В связи с этим конструкционные материалы ванн, электрохимических станков должны обладать повышенной коррозионной стойкостью. Для щёлочных электролитов – это малолегированные стали, для кислых или концентрированных растворов солей – высоколегированные нержавеющие стали, а также полимерные конструкционные материалы. В качестве материала всё более широкое применение начинает находить фторопласт (политетрафторэтилен). Коррозионная стойкость важна и для анодов в тех случаях, когда анод используется как вспомогательный электрод. В этих случаях широкое применение находят угольные и графитовые аноды. Однако они также могут разрушаться вследствие окисления и чисто механического износа под действием выделяющихся пузырьков газа (кислорода). Очень широкое применение в некоторых случаях нашли ОРТА (окиснорутениевотитановые аноды). Они обладают высокой коррозионной стойкостью в сочетании с низким уровнем механических разрушений, а также низким перенапряжением выделения кислорода, что снижает омические потери. Тем не менее, проблема разработки новых материалов, используемых как в качестве катодов, так и в качестве анодов постоянно находится в центре внимания исследователей. Постоянно создаются, проходят экспериментальную проверку и находят применение новые коррозионностойкие катодные и анодные материалы

Экономические показатели

Являются определяющими при разработке и использовании какого-то конкретного технологического процесса. Очень большое значение для них имеет выход по току (чем ниже выход по току по основному веществу, тем ниже экономические показатели). Если исходный реагент является дорогим, большое значение приобретает выход по веществу – отношение практически получаемого продукта к максимально теоретически возможному при заданном количестве затрачиваемого продукта (реагента). В связи со всевозрастающей нехваткой электроэнергии, экономические показатели сильно зависят от перенапряжения, даже при условии 100% выхода по току (чем ниже перенапряжение, тем меньше затрачено энергии).

Например, для ЭХРО:

, (1.1)

где

(1.2)

(1.3)

(1.4)

Э – энергоёмкость процесса, т.е. величина затраченной электроэнергии на единицу объёма удалённого материала. При высокой энергоёмкости процесс может оказаться экономически невыгодным.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector