Gęstość elektrolitu

Gęstość elektrolitu w akumulatorze jest bardzo ważnym parametrem wszystkich akumulatorów kwasowych i każdy właściciel samochodu powinien wiedzieć: jaka powinna być gęstość, jak ją sprawdzić, a przede wszystkim jak prawidłowo podnieść gęstość akumulatora (ciężar właściwy kwasu) w każdym ze słoików z płytami ołowianymi wypełnionymi roztworem H2SO4.

Kontrola gęstości jest jedną z części procesu konserwacji akumulatora, który obejmuje również sprawdzenie poziomu elektrolitu i pomiar napięcia akumulatora. W akumulatorach kwasowo-ołowiowych gęstość mierzy się w g/cm3. Jest ona proporcjonalna do stężenia roztworu i odwrotnie proporcjonalna do temperatury cieczy (im wyższa temperatura, tym mniejsza gęstość).

Gęstość elektrolitu może określać stan akumulatora. Jeśli więc akumulator nie trzyma ładunku, należy sprawdzić stan płynu w każdym z jego słojów.

Gęstość elektrolitu wpływa na pojemność akumulatora i jego żywotność.

Testowane za pomocą gęstościomierza (areometru) w temperaturze +25°C. Jeśli temperatura różni się od wymaganej, odczyty są korygowane w sposób przedstawiony w tabeli.

Zrozumieliśmy więc nieco, czym jest i że należy ją regularnie sprawdzać. Ale jakimi liczbami należy się kierować, ile jest dobre, a ile złe, jaka powinna być gęstość elektrolitu w akumulatorze?

Jaka gęstość powinna być w baterii

Utrzymanie optymalnej gęstości elektrolitu jest bardzo ważne dla akumulatora i warto wiedzieć, że wymagane wartości zależą od strefy klimatycznej. Gęstość akumulatora należy zatem określić na podstawie kombinacji wymagań i warunków eksploatacji. Na przykład w klimacie umiarkowanym gęstość elektrolitu powinna wynosić od 1,25 do 1,27 g/cm3 ±0,01 g/cm3. W strefach zimnych, gdzie zimy sięgają -30 stopni, gęstość powinna być większa o 0,01 g/cm3 , a w gorących strefach podzwrotnikowych mniejsza o 0,01 g/cm3 . W regionach, gdzie zimy są szczególnie surowe (do -50 stopni Celsjusza), gęstość musi być zwiększona z 1,27 do 1,29 g/cm3, aby zapobiec zamarzaniu akumulatora.

Wielu właścicieli samochodów zadaje pytanie: „Jaka powinna być gęstość elektrolitu w akumulatorze zimą, a jaka latem, czy nie ma różnicy i przez cały rok wskaźniki powinny być utrzymywane na tym samym poziomie? Dlatego zajmijmy się tym zagadnieniem bardziej szczegółowo, a pomoże nam w tym tabela gęstości elektrolitu w akumulatorze z podziałem na strefy klimatyczne.

Im mniejsza jest gęstość elektrolitu w pełni naładowanego akumulatora, tym dłuższa jest jego żywotność.

Należy również pamiętać, że z reguły akumulator w pojeździe ma nie więcej niż 80-90% pojemności nominalnej, a więc gęstość elektrolitu będzie nieco niższa niż po pełnym naładowaniu. Dlatego wymaganą wartość wybiera się nieco wyższą niż podana w tabeli gęstości, tak aby przy spadku temperatury powietrza do maksymalnego poziomu mieć gwarancję, że akumulator będzie sprawny i nie zamarznie w zimie. Jednak w sezonie letnim zwiększona gęstość może prowadzić do ryzyka zagotowania się wody.

Duża gęstość elektrolitu prowadzi do skrócenia czasu eksploatacji akumulatora. Niska gęstość elektrolitu w akumulatorze skutkuje niskim napięciem, co utrudnia uruchomienie silnika.

Gęstość elektrolitu w akumulatorze w zimie

Gęstość akumulatora w zimie powinna wynosić 1,27 (w regionach o temperaturze zimą poniżej -35 co najmniej 1,28 g/cm3). Niższa wartość powoduje zmniejszenie mocy napędowej i utrudniony rozruch silnika w warunkach mrozu, aż do zamarznięcia elektrolitu włącznie.

Zmniejszenie gęstości do 1,09 g/cm3 spowoduje zamarznięcie akumulatora już w temperaturze -7°C.

Gdy zimą gęstość akumulatora jest niska, nie należy kupować środków korygujących, aby ją podnieść, ale raczej zadbać o coś innego: właściwe ładowanie akumulatora za pomocą ładowarki.

Półgodzinne przejazdy między domem a pracą nie pozwalają na rozgrzanie się akumulatora, a tym samym na jego naładowanie, ponieważ jego rozgrzanie trwa tylko chwilę. Z dnia na dzień zwiększa się więc ilość wyładowań, a co za tym idzie, spada również gęstość.

Samodzielne manipulowanie elektrolitem jest wysoce niepożądane, dopuszczalna jest jedynie korekta poziomu za pomocą wody destylowanej (w samochodach osobowych 1,5 cm nad płytami, w ciężarówkach do 3 cm).

Dla nowego i sprawnego akumulatora normalny zakres gęstości elektrolitu (pełne rozładowanie – pełne naładowanie) wynosi 0,15 – 0,16 g/cm³.

Pamiętaj, że eksploatacja rozładowanego akumulatora w temperaturach poniżej zera spowoduje zamarznięcie elektrolitu i zniszczenie płyt ołowianych!

Odnosząc się do tabeli dotyczącej temperatury zamarzania elektrolitu i jego gęstości, można ustalić próg minusowy termometru, przy którym w akumulatorze tworzy się lód.

g/cm³ 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,28
°С -8 -9 -10 -12 -14 -16 -18 -20 -22 -25 -28 -34 -40 -45 -50 -54 -74

Jak widać, przy 100% naładowaniu akumulator zamarza w temperaturze -70 °C. Naładowany w 40% akumulator zamarza już w temperaturze -25 °C. Naładowanie na poziomie 10% nie tylko uniemożliwi uruchomienie silnika w mroźny dzień, ale także spowoduje jego zamarznięcie przy 10-stopniowym mrozie.

Gdy gęstość elektrolitu nie jest znana, stopień rozładowania akumulatora można sprawdzić za pomocą widełek do ładowania. Różnica napięć między ogniwami jednej baterii nie może przekraczać 0,2 V.

Odczyt woltomierza na rozwidleniu obciążenia, V Stopień rozładowania akumulatora, %
1,8-1,7 0
1,7-1,6 25
1,6-1,5 50
1,5-1,4 75
1,4-1,3 100

Jeśli akumulator zostanie rozładowany o ponad 50% w zimie i o ponad 25% w lecie, należy go naładować.

Gęstość elektrolitu w akumulatorze w okresie letnim

W lecie akumulator cierpi z powodu odwodnienia, więc biorąc pod uwagę, że zwiększona gęstość jest niekorzystna dla płyt ołowianych, lepiej jest, gdy wynosi ona 0,02 g/cm³ poniżej wymaganej wartości (zwłaszcza w regionach południowych).

W lecie temperatura pod maską, gdzie często znajduje się akumulator, znacznie wzrasta. Takie warunki sprzyjają odparowywaniu wody z kwasu i aktywności procesów elektrochemicznych w akumulatorze, zapewniając wysoką wydajność prądową nawet przy najniższej możliwej gęstości elektrolitu (1,22 g/cm3 w ciepłej, wilgotnej strefie klimatycznej). Kiedy więc poziom elektrolitu stopniowo się obniża, jego gęstość wzrasta, co przyspiesza proces niszczenia elektrod przez korozję. Dlatego tak ważne jest monitorowanie poziomu płynu w akumulatorze i uzupełnianie go wodą destylowaną, gdy spada, w przeciwnym razie może dojść do przeładowania i zasiarczenia.

Uporczywie wysoka gęstość elektrolitu prowadzi do skrócenia żywotności akumulatora.

Jeśli akumulator został rozładowany z powodu zaniedbania kierowcy lub z innych powodów, należy spróbować przywrócić jego działanie za pomocą ładowarki. Przed ładowaniem akumulatora należy jednak sprawdzić jego poziom i w razie potrzeby uzupełnić wodą destylowaną, która mogła wyparować podczas pracy.

Po pewnym czasie gęstość elektrolitu w akumulatorze zmniejsza się z powodu ciągłego rozcieńczania go wodą destylowaną i spada poniżej wymaganej wartości. W tym momencie eksploatacja akumulatora staje się niemożliwa, dlatego konieczne jest zwiększenie gęstości elektrolitu w akumulatorze. Aby jednak wiedzieć, o ile należy ją zwiększyć, należy wiedzieć, jak sprawdzić gęstość.

 

Tomasz Rutkowski | 7 kwietnia, 2022
Nikola
Author: Nikola

Witam na mojej stronie internetowej. W tym miejscu dzielę się moimi poradami dotyczącymi naprawy samochodów. Strona dla przyjaciół z Polski.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *