Электролит для щелочных аккумуляторов своими руками

Электролит для щелочных аккумуляторов своими руками

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.

Что такое щелочной электролит

Щелочной электролит представляет собой химическое соединение, принимающее активное участие при накоплении аккумулятором электроэнергии. Благодаря определённым свойствам такое вещество может многократно участвовать в восстановительно-окислительных реакциях без потери качества.

В щелочных аккумуляторах используются различные химические составы, поэтому аккумуляторы этого типа могут существенно отличаться по многим показателям.

Свойства и химический состав

Наиболее часто в аккумуляторах применяются щелочные электролиты следующих составов:

  • Калиево литиевый.
  • Натриевый.
  • Никель-кадмиевые.
  • Никель-металлогидридные.

Натриевые электролиты обладают большим сроком эксплуатации, но совершенно непригодны для использования при отрицательной температуре воздуха.

Калиево-литиевые в этом отношении значительно превосходят натриево-литиевые составы по морозостойкости, но для работы в тропических условиях не подходят из-за ограничения максимальной эксплуатационной температуры на отметке 35˚С.

Никель-кадмиевые аккумуляторы применяются в современной электронике, но наличие эффекта памяти налагает на использование таких изделий определённые ограничения.

Никель-металлогидридные аккумуляторы лишены этого недостатка, но их стоимость довольно велика, что является серьёзным препятствием на пути широкого применения элементов этого типа в качестве портативных источников электроэнергии.

Области применения

Они могут использоваться для заправки аккумуляторных батарей различной ёмкости и вольтажа. Такие изделия широко используются в следующих областях:

  • Системы сигнализации.
  • В качестве стартерных батарей для военной техники.
  • Резервные источники питания для пассажирских вагонов, троллейбусов и трамваев.
  • В качестве тяговых устройств для мощных электроустановок.

Компактные батареи с щелочным электролитом могут применяться также в электроинструменте, различных гаджетах и детских игрушках.

Кроме применения в аккумуляторных батареях щелочной электролит может быть использован для меднения стали. Такой метод является одним из самых эффективных для покрытия медью других металлов.

Аналогичные щелочные смеси можно сделать для цинкования. Наиболее часто таким образом покрываются цинком изделия, имеющие сложные геометрические формы.

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.

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.

Читайте также:  Сварочный аппарат для сварки проводов своими руками

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 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.

  • вода дистиллированная, нормируемая по ГОСТ 6709-72

В случае крайней необходимости допускается применять любую питьевую отстоянную воду, кроме минеральной.

  • кали едкое КОН (ГОСТ 9285-69) сорт А или В;
  • лития, гидрат окиси технический Li(ОН)3 (ГОСТ 8595-75).

Наличие в растворе электролита едкого лития повышает срок службы аккумулятора в 3 раза и обеспечивает для никель-кадмиевых аккумуляторов 1000 циклов заряд-разряд.

  • электролит калиево-литиевый щелочной жидкий ТУ № 6-18-84-70;
  • электролит калиево-литиевый твердый ТУ № 6-18-58-69.

Едкие щелочи должны быть герметически укупорены во избежание порчи из-за поглощения углекислого газа из воздуха:

  • твердые — в железных запаянных банках;
  • жидкие — в стеклянных бутылях, закрытых резиновыми пробками и дополнительно залитых парафином.

Употребление кусков едкой щелочи, окрашенных в бурый или желтый цвет, ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Приготовление электролита должно производиться в чистой железной, чугунной или пластмассовой посуде с плотно закрывающимися крышками.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ применение оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, керамической и стеклянной посуды, а также посуды, используемой для приготовления электролита кислотных аккумуляторов.

Рекомендуемые плотность и состав электролита в зависимости от температуры эксплуатации, а также соотношения компонентов для приготовления электролита необходимой плотности приведены в соответствующих таблицах инструкции по эксплуатации АКБ.

Приготовление электролита необходимо производить в следующей последовательности:

  • влить в сосуд необходимое количество воды;
  • с помощью чистых стальных щипцов опускать в воду небольшими порциями куски твердой щелочи или тонкой струйкой вливать жидкую щелочь;
  • для ускорения растворения щелочи раствор перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой;
  • откорректировать плотность электролита

При всех измерениях плотности электролита должна быть измерена и его температура. В случаях, когда она отличается от + 15°С, в результат измерения плотности необходимо внести поправку, имея ввиду, что повышение температуры на каждый 1°С вызывает уменьшение плотности электролита на 0,005 г/см 3 .

  • посуду с электролитом прикрыть от доступа воздуха и дать ему остыть до температуры не более 300°С и отстояться в течение 3-6 часов до полного осветления;
  • осторожно слить осветленную часть электролита и использовать ее для заливки аккумуляторов.
Читайте также:  Ткань для грядок от сорняков

При использовании для приготовления электролита калиево-литиевой щелочи плотностью 1,41 г/см 3 , имеющей белый осадок не растворившегося лития едкого аккумуляторного, необходимо разбавлять щелочь водой до требуемой плотности, одновременно помешивая раствор электролита до растворения осадка.

Для хранения электролит разлить в стеклянные бутыли, которые закрыть резиновыми пробками и залить парафином. На бутыли укрепить бирки с указанием состава, плотности и даты приготовления электролита.

Навыки приготовления электролита для АКБ нужны водителям в двух случаях: в первом аккумулятор просто выходит из строя, и вам при минимальных затратах нужно поменять зарядный элемент; во втором, вы заранее покупаете сухозаряженное устройство, требующее дополнительного обслуживания.

Электролиты для разного типа аккумуляторов

Делаем электролит для щелочного аккумулятора

Основным исходным материалом электролита для щелочного аккумулятора является дистиллированная вода, отвечающая ГОСТу 6709-72 . В качестве альтернативы можно использовать обычную питьевую воду. Но она должна немного отстояться.

Для того чтобы приготовить электролит для АКБ также понадобится кали едкое КОН. Подойдёт даже сорт В, но лучше всё-таки А. В таком случае конечное сырье получится на порядок выше качеством.

Ещё одним важным элементом в составе будущего энергетического раствора для АКБ является так называемый Li(ОН)3. Это литий, гидрат окиси технической. Включение в состав данного химического соединения позволяет увеличить срок эксплуатации электролита в три раза. Главное, добавить во время приготовления вещества данный элемент.

Чтобы приготовить электролит для АКБ допускается использование щелочей как в жидкой, так и в твёрдой форме. Главное, чтобы они были правильно упакованы. Твёрдые щелочи должны находиться в железных банках, герметично законсервированных.

Жидкая щёлочь должна расфасовываться по стеклянным бутылкам. Пробки должны быть резиновыми. Для обеспечения полной герметичности верх заливается парафином. Подобной меры предосторожности будет более чем достаточно, чтобы приготовить электролит для АКБ.

Герметичная упаковка нужна из-за углекислого газа, который наносит непоправимый вред щелочи, делая её непригодной для дальнейшего использования. Если щёлочь окрасилась в коричневый или жёлтый цвет, приготовить электролит для АКБ не получится.

Чтобы приготовить электролит для АКБ нужно взять железную или чугунную посуду, пластик тоже подойдёт. Предварительно необходимо очистить ёмкость от любого загрязнения. Мало того, на посуде должна быть плотно закрывающаяся крышка.

Плотность состава энергетического элемента определяется в первую очередь потребностями АКБ. Обычно нужные параметры указываются в инструкции, идущей к агрегату. В крайнем случае необходимый мануал можно поискать на сайте компании-производителя.

Для того чтобы приготовить раствор нужной консистенции чётко придерживайтесь инструкции, которая состоит из следующих этапов:

  1. Отмеряйте нужное количество воды и вылейте её в сосуд.
  2. Возьмите стальные щипцы и при их помощи начните опускать в ёмкость куски щелочи. При этом они не должны быть большими. Если щелочь жидкая, аккуратно налейте нужное количество.
  3. Чтобы ускорить процесс возьмите пластмассовую мешалку и размешайте раствор.
Читайте также:  Кровать с столом и шкаф фото

В процессе работы нужно внимательно следить за плотностью раствора и его температурой. Последний параметр не должен превышать 25 градусов . При необходимости понадобится нагреть или охладить субстанцию.

После того как замес раствора будет осуществлён нужно герметично закрыть посудину и дать настояться шесть часов. В конце часть субстанции станет полностью светлой. Именно её нужно слить и использовать в АКБ.

Если для того чтобы приготовить электролит для АКБ в качестве исходного материала вы использовали калиево-литиевую щелочь — учтите, что её плотность составляет 1,41 г/см3 . В конце работы будет белый осадок, который нужно разбавить водой. Субстанцию необходимо перемешивать до тех пор, пока осадок полностью не растворится.

Очень часто во время приготовления электролита для АКБ образуются излишки. С ними нужно поступать крайне осторожно. Разлейте полученную субстанцию в стеклянные бутылки и закройте их резиновыми пробками. После чего залейте парафином.

На каждую бутылку нужно наклеить бирку, на которой будет написан состав и дата создания. Электролит, который вы приготовили для АКБ, можно использовать в будущем или продать.

Электролит для свинцового АКБ

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится чистая серная кислота и вода. В процессе жидкость сильно нагревается, поэтому необходимо соблюдать предельную осторожность.

Дело в том, что когда кислота добавляется в жидкость, наблюдается резкое выделение тепла. Из-за этого повышается окружающая температура. Именно поэтому для стабильности процесса нужно поступать с точностью до наоборот. При этом раствор необходимо постоянно помешивать. Постоянное перемешивание позволяет избежать опускания осадка на дно сосуда.

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится фарфоровая или стеклянная ёмкость. Если же речь идёт о большом количестве раствора, лучше взять гончарный чан, выложенный изнутри свинцом.

Перед тем как заливать приготовленный электролит в АКБ подождите, пока он остынет. В противном случае вы рискуете повредить аккумулятор. Также раствор нужно разбавить перед непосредственной эксплуатацией.

Если вы хотите избежать сильного повышения температуры в процессе приготовления электролита для АКБ — используйте лёд. Он должен быть приготовлен исключительно из дистиллированной воды.

Чтобы приготовить электролит для аккумулятора вначале внимательно ознакомьтесь со спецификацией устройства. В инструкции должны быть указаны пропорции воды и кислоты нужные для оптимальной работы.

Плотность

Чтобы приготовить качественный электролит для АКБ у раствора должна быть соответствующая плотность. Это важнейший параметр, от которого зависит срок эксплуатации устройства.

Если плотность слишком высока, то это негативно скажется на сроке службы электролита. Дело в том, что коррозия будет с большой скоростью разъедать положительный электрод.

Ещё один параметр, который нужно учесть при расчёте плотности электролита — температура замерзания. Если плотность составляет 1,28 г/см3, раствор замёрзнет при температуре в -64 градуса. Снижение плотности всего на один грамм снижает температурную планку до 58 градусов по Цельсию.

Есть специальный прибор, который с высокой точностью позволяет измерять плотность приготовленного для АКБ электролита — денсиметр. Перед использованием его нужно тщательно протереть.

Итоги

Как видите, приготовить электролит для АКБ не так-то уж и сложно. Для этого необходим минимум ингредиентов. Причём основой является простая вода. Дополнительными реагентами служат сера и щёлочь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector