Мутный электролит в аккумуляторе причина


Мутный электролит в аккумуляторе: причина, что делать

Диагностика и ремонт15 апреля 2018

Ресурс качественной аккумуляторной батареи от надежного производителя составляет не менее 5 лет. Но нередко случается ситуация, когда проблемы с автомобильным источником питания возникают значительно раньше указанного срока. Становятся заметны признаки ускоренного износа аккумулятора – существенно упала емкость, потемнел электролит, снизилась плотность кислотного раствора. Каковы причины подобных изменений и что нужно сделать для восстановления, рассказывается в данном материале.

Почему темнеет рабочая жидкость батареи?

Аккумуляторный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды с концентрированной серной кислотой. Изначальный цвет обеих жидкостей – прозрачный, таковым он остается и после перемешивания. Находясь внутри исправного источника питания, раствор не меняет природный окрас и продолжает оставаться прозрачным.

Справка. Если заглянуть в работоспособный обслуживаемый аккумулятор через одну из открытых пробок, можно увидеть свинцовые пластины – чистый электролит вполне позволяет это сделать.

Когда раствор серной кислоты мутнеет либо становится черным, налицо неисправность аккумулятора, связанная с нарушением структуры пластин. К сожалению, подавляющее большинство автолюбителей обращают внимание на цвет жидкости после проявления более осязаемых признаков – неожиданной разрядки батареи, выкипания и так далее.

Если электролит в аккумуляторе приобрел мутный оттенок или почернел, нужно рассматривать следующие причины:

  • началось осыпание свинцового наполнителя с пластин, на ранней стадии жидкость мутнеет, а затем чернеет;
  • внутрь обслуживаемого источника питания попала грязь, вызвавшая появление мутного осадка;
  • владелец авто случайно долил в банки обычную воду, некачественный дистиллят либо электролит неизвестного происхождения;
  • перегрев батареи;
  • пластины получали чрезмерное напряжение зарядки в течение длительного периода (так называемая перезарядка).

Грязь в аккумуляторной батарее – довольно редкая причина, вызывающая потемнение раствора. Нужно сильно постараться, чтобы занести посторонние частицы в электролитическую жидкость. На необслуживаемых изделиях попадание грязи практически исключено.

Помутнение вследствие доливки неправильного раствора, перегрева либо перезарядки встречается гораздо чаще. В первом случае химическая реакция провоцирует выпадения осадка из посторонних включений, который плавает в электролите и создает помутнение. Перегрев может возникать из-за неисправности автомобильного генератора и регулятора напряжения, а также при зарядке аккумулятора мощным самодельным устройством.

Справка. Максимально допустимая температура электролитической жидкости в процессе работы батареи – 40 °С. При нагреве свыше указанной величины раствор начинает терять химические свойства и мутнеет.

Последствия помутнения

Если сернокислый аккумуляторный раствор изменил цвет, а владелец автомобиля не принял надлежащих мер по устранению неполадки, наступят такие последствия:

  1. Черный электролит – явный признак разрушения пластин, потемнение дает осыпавшийся свинец. В данном случае аккумулятор не подлежит восстановлению – батарею придется менять.
  2. Мутный электролит – результат попадания посторонних примесей либо начальная стадия осыпания свинца. Разрушительный процесс можно остановить, если заменить рабочую жидкость и устранить источник проблемы.

Почернение раствора возникает как в одной секции источника питания, так и во всех банках одновременно. Результат одинаков: химическая реакция на осыпавшихся пластинах существенно ослабевает и емкость аккумулятора снижается. Вдобавок плавающие частицы свинца провоцируют замыкание между пластинами, быстро приводя батарею в непригодное состояние.

Прежде чем менять темный электролит, отыщите причину помутнения жидкости и устраните ее. Раствор теряет прозрачность из-за следующих неполадок:

  1. На клеммы поступает напряжение, превышающее норму, – 15 вольт. Батарея нагревается, вода из раствора выкипает, верхняя часть банки оголяется. Проблема наверняка кроется в генераторе либо электронном регуляторе напряжения зарядки.
  2. Замораживание источника питания. Если разряженный аккумулятор хранить на морозе, плотность электролита уменьшается, доля воды в растворе замерзает. Лед способен разрушить не только банки, но и корпус изделия.
  3. Жидкость мутнеет после глубокого разряда. Например, вы на несколько дней оставили автомобиль в гараже со включенными фарами головного света. Шанс восстановления есть, но батарею придется долго заряжать малыми токами.

Как правило, неизменно мутная жидкость указывает на добавление обычной воды или поддельного электролита. Сероватый оттенок раствору придают кристаллы серной кислоты – это признак глубокого разряда. В обоих случаях нужно пытаться восстановить работоспособность источника питания.

Замена мутной жидкости

Первым делом попытайтесь избавиться от мути простейшим способом – зарядить аккумулятор автоматическим устройством с функцией десульфатации пластин и периодического отключения. Если напряжение на клеммах не упало ниже 12,7 В, а процесс разрушения еще не начался, подзарядка может помочь и вернуть раствору прозрачность.

Черный электролит в аккумуляторе менять, скорее всего, бесполезно. Ради личного успокоения стоит предпринять такую попытку, но нужно учитывать один момент: наполовину осыпавшиеся пластины никогда не примут заряд в нужном количестве. Емкость батареи останется невысокой.

Что делать с мутным электролитом, если зарядка не дала результата:

  1. Очистите корпус батареи снаружи, дабы исключить попадание грязи внутрь рабочих секций.
  2. Опорожните источник питания, открутив пробки всех банок. В необслуживаемом изделии надо вытащить встроенный ареометр (иначе – глазок, индикатор исправности), поддев за края двумя отвертками.
  3. Тщательно промойте внутренности аккумулятора дистиллированной водой. Постарайтесь максимально выполоскать осадок из банок и слейте промывочную жидкость.
  4. Купите в магазине новый электролит плотностью 1,31–1,34 г/см3 и приготовьте рабочую жидкость, доведя плотность до 1,27–1,29 г/см3 путем добавления небольшого количества дистиллята.
  5. Залейте электролитический раствор в секции батареи и поставьте ее на зарядку током 2 А, периодически замеряя напряжение. На момент измерения автоматическое зарядное устройство необходимо отключать от электросети.

В большинстве случаев описанная процедура помогает избавиться от помутнения при условии, что в дальнейшем аккумулятор будет эксплуатироваться правильно, а электрическое оборудование машины находится в исправном состоянии.

Более качественная промывка с удалением различных примесей выполняется химическим раствором аммиака и вещества под названием «Трилон Б». На 1 литр дистиллята добавляется 50 мл аммиака и 20 мл «Трилона», после чего раствор медленно заливается в аккумулятор. Когда завершится реакция, жидкость сливается, делается повторная промывка дистиллированной водой и заполнение банок свежим электролитом.

По окончании зарядки не забудьте проконтролировать плотность раствора и его уровень. Жидкость должна полностью покрывать пластины каждой секции, а плотность – остаться на уровне 1,27–1,29 г/см3. Если через несколько часов показатель изменится в меньшую сторону (без подключения нагрузки), аккумуляторную батарею придется заменить.

При зарядке аккумулятора помутнел электролит: как решить проблему

Электролит — основной элемент в устройстве аккумулятора. Жидкость выполняет функцию накопления энергии. Без смеси устройство не будет функционировать. Состояние электролита способно рассказать о степени изношенности батареи. Если поломки отсутствуют, то субстанция чистая, прозрачного цвета. Если при зарядке аккумулятора помутнел электролит, то это плохой знак. Это говорит о поломке АКБ (аккумуляторной батареи).

Редко когда удается спасти АКБ, если цвет электролита черный. Однако несколько способов существует.

Каким должен быть «здоровый» электролит

Как написано выше, аккумуляторная батарея в хорошем состоянии имеет чистую, прозрачную рабочую жидкость.

Никакие темные участки, затемнения не допускаются.

Работающий раствор — это смесь из серной кислоты и дистиллированной воды. Оба компонента имеют прозрачный цвет. Соответственно, правильный работающий раствор такой же. В другом случае батарея уже в плохом состоянии или неисправна.

Если при зарядке аккумулятора помутнела рабочая субстанция, то это, как и в случае с почернением, серьезные проблемы. Помутнения иногда появляются в определенных банках. Не обязательно во всех.

Мутный электролит в аккумуляторе при зарядке

Если электролит приобрел мутный цвет, нужно диагностировать причину.

Причина, почему в автомобильном аккумуляторе мутный электролит, чаще всего одна. Проявляется в тех батареях, которые за время эксплуатации не обслуживаются, не проверяется.

Случается, что автовладелец постоянно обслуживает АКБ, но рабочая смесь все равно чернеет. Тогда причин почернения электролита в аккумуляторе больше. Бывают как серьезные, так незначительные причины.

Незначительные причины:

  1. Самое обычное загрязнение раствора. Такие случаи — редкость, но иногда такое происходит. Чтобы избежать попадания грязи в банку, рекомендуется время от времени обслуживать АКБ.
  2. Электролит — это смесь из серной кислоты и дистиллята, то есть дистиллированной воды. Однако некоторые люди, не знающие об этом, заливают туда простую воду из-под крана или любую другую воду. При разряде АКБ в банке появляются примеси. Они являются причиной помутнения. Вывод такой: в банках допускается только дистиллированная жидкость.
  3. Дешевая, некачественная субстанция. Некоторые недобросовестные производители делают вещество из неочищенных материалов. Зачастую их продукция стоит гораздо меньше в отличие от изделий компаний-конкурентов.

Эти проблемы незначительны. Чтобы избежать их, будьте внимательными, выбирайте только качественные батареи.

Серьезные причины:

  1. Перегрев аккумуляторной батареи часто приводит к поломке. Это происходит чаще всего при перезарядке АКБ. Даже незначительный перегрев на несколько градусов бывает причиной того, почему почернел, помутнел электролит в аккумуляторе. Суть в том, что при температуре 38 градусов и выше цвет жидкости значительно изменяется, потому что высокая температура запускает процесс сульфитации пластин. Процесс не мгновенный, но наносит непоправимый вред батарее.
  2. Глубокий разряд аккумулятора, так же как в предыдущем случае, провоцирует разрушение пластин, изменяя цвет рабочей смеси.
  3. Заморозка батареи. Это происходит часто. Главной причиной этого является глубокая разрядка. Суть в том, что плотность серной кислоты значительно снижается, а вода замерзает. Внутри образуется лед, который и разрушает пластины. Иногда повреждается корпус АКБ.

Если подумать, то все серьезные причины объединяет одно явление — повреждение пластин. Это очень серьезно. При их осыпании выделяется смесь изотопов или свинец. Это радиоактивный элемент.

При выделении осадок окрашивает рабочее вещество в черный цвет, провоцируя выпадение осадков, делающих жидкость мутной. Если владелец не заглядывал время от времени в аккумулятор, то АКБ не обслуженная, а если почернели определенные банки, то проблема в пластинах.

Кстати, еще одна причина разрушения пластин — механическое воздействие.

Как решить проблему

Прежде всего осматривается раствор во всех банках. Субстанция бывает черной, мутной или даже серой.

Следующий шаг — определение, в каких банках проблема — во всех или в определенных. После диагностики решается сама проблема.

Раствор помутнел во всех банках

Существуют две причины. Первая — использование некачественного раствора. Чтобы решить проблему, нужно всего лишь заменить жидкость на качественную. Для этого вылейте старую, залейте новую рабочую жидкость.

Если проблема не решилась, то виновата вторая причина — не дистиллированная вода.

Раствор снова заменяется, только с использованием дистиллята.

Раствор серого цвета во всех банках

Самая частая причина — глубокая разрядка. Серый цвет — признак выпадения осадков в виде кристаллов солей. Если после зарядки раствор не стал чистым, прозрачным, то нужно его заменить на новый.

Электролит помутнел, почернел в определенных банках

Если жидкость стала черного цвета в одной банке, а с остальными все хорошо, то проблема решается манипулированием только с поврежденной.

Сначала диагностируется точная проблема. Для этого желательно с помощью тестера узнать, какое напряжение выдает эта баночка. Допустимое напряжение — 2—2,1 В. Часто при таких симптомах напряжение либо слабое, либо полностью отсутствует.

Это означает одно — повреждение и осыпание пластин. Причины, почему это происходит, описаны выше.

Цвет меняется из-за выпадения свинца. Свинец придает веществу черный цвет. В этом случае уже мало что поможет. Придется идти в магазин и покупать новый аккумулятор.

Вредные советы

В интернете полно советчиков, которые дают нелепые решения проблем, и гуляет несколько мифов. Ни в коем случае нельзя их придерживаться, потому что такие советы способны добить АКБ.

Вот некоторые из них:

  1. Использовать снег вместо дистиллята. Снег не является дистиллированной водой. Добавление его в электролит вызывает поломку.
  2. При выпадении осадков свинца вылейте электролит, промойте банку водой и залейте новое вещество. Это практиковалось в прошлом веке. Современные банки АКБ имеют плотно расположенные электроды, на которых натянуты пакеты-отделители. Из таких баночек откачать жидкость с осадком свинца невозможно. Кусочки не пройдут через электроды.
  3. Некоторые сайты продают так называемые модификаторы. По заявлению производителей, средства с легкостью очищают электролит, и продлевают жизнь батареи. Но эти аппараты — то же самое, что и технологии, уменьшающие расход топлива. Они не работают.

Вывод

Мораль такая, что если раствор мутный или серый во всех баночках, то АКБ лечится. Для этого воспользуйтесь советами, описанными выше. Однако если почернела одна баночка, то, скорее всего, придется купить новую АКБ.

При выявлении поломки желательно обратиться к опытному мастеру, который сможет правильно провести диагностику и решить проблему.

Что делать, если стал мутный электролит в аккумуляторе при зарядке

Исправная работа АКБ оказывает огромное влияние на функционирование всего автомобиля. Аккумулятор принимает непосредственное участие в запуске двигателя. Плюс питает разных потребителей, когда не работает мотор.

Потому автомобилист обязан следить за состоянием батареи. Делать это можно не только по напряжению на клеммах, но и исходя из цвета электролита. Последний может меняться с течением времени, а также способен изменять свой цвет в процессе зарядки.

Необходимо знать, каким электролит является в своём нормальном рабочем состоянии, почему может меняться его цвет и что делать в той или иной ситуации.

Понятие о качественном электролите

Прежде чем делать какие-то выводы о состоянии аккумулятора, нужно разобраться, какой цвет считается нормальным. Исходя уже из этого, станет ясно, действительно ли в АКБ есть проблемы.

В АКБ используется смесь на основе чистой дистиллированной воды и серной, но вовсе не соляной, кислоты, смешанных в определённых пропорциях.

Дистиллированная вода цвета и запаха вполне закономерно не имеет. У концентрированной подготовленной кислоты цвет также отсутствует, плюс имеется едва уловимый запах.

Смешивая эти компоненты, ситуация никак не меняется. Поэтому электролит в своём нормальном состоянии остаётся бесцветным, лишённым яркого запаха, жидкостью.

Если же в процессе обычной эксплуатации или во время зарядки аккумулятора окрас смеси меняется, это говорит о наличии тех или иных проблем. Необходимо понять, чем обусловлено изменение цвета и как устранить такую неисправность.

Причины изменений

Появление мутного электролита в аккумуляторе при зарядке, как и просто в процессе стандартной эксплуатации может быть обусловлено несколькими причинами.

Тут важно понимать, что заряжаться аккумулятор может естественным способом в процессе повседневной эксплуатации, то есть за счёт работающего генератора либо же при подключении зарядного устройства. В обоих представленных случаях актуально говорить о появлении тёмного или чёрного электролита в аккумуляторе при его зарядке.

Если говорить о том, почему в автомобильном аккумуляторе появляется нехарактерный мутный электролит, то тут следует выделить такие возможные причины.

  1. Нарушение герметичности. Это может быть связано с нарушением целостности заливных пробок, с неправильным закручиванием, какими-то повреждениями корпуса. В итоге внутрь проникают загрязнения, смазочные материалы, жидкость охлаждения. Смешивание и приводит к изменению окраса.
  2. Использование некачественной воды. Если электролит потемнел буквально сразу после добавления свежей дистиллированной воды и при зарядке аккумулятора это было установлено, тогда причина может крыться именно в некачественной воде. Некоторые автомобилисты с целью экономии либо по причине отсутствия альтернативы, вместо дистиллята особо экономные водители заливают обычную водопроводную. Хотя и некоторые продавцы реализуют более воду из-под крана под видом дистиллята. Нельзя исключить и вариант с покупкой некачественного электролита.
  3. Покупка АКБ низкого качества. Это может оказаться банальная подделка, батарея, которая пролежала на складе не менее 6-12 месяцев. Даже если дата производства свежая, но правила хранения не соблюдались, после начала эксплуатации такой АКБ жидкость внутри может потемнеть.
  4. Перегрев АКБ в процессе зарядки. Основная причина, почему в аккумуляторе может появиться чёрный электролит именно при зарядке, связана с нарушением правил восстановления заряда. Возник сильный перегрев, что и спровоцировало соответствующие изменения.
  5. Сильный разряд. Его ещё называют глубоким. Может спровоцировать изменение цвета. Обычно возникает из-за невнимательности самого водителя, который оставляет включёнными потребителей, покидая авто.

Очевидно, что тёмный электролит не является нормой в аккумуляторе. Понимая, почему эта ситуация может произойти, разработаны соответствующие рекомендации по предотвращению возникновения проблем.

Далее следует рассмотреть несколько ситуаций, когда во время работы генератора или в процессе зарядки от ЗУ в аккумуляторе вдруг потемнел электролит.

Многое зависит от того, с каким именно состоянием вы столкнулись. Здесь есть несколько возможных вариантов.

Понимая, что значит, когда помутнел электролит внутри аккумулятора, и прекрасно оценивая степень опасности такого явления, следует разработать дальнейший план действий. Отдельно посмотрим, как поступить в случае изменения окраса при зарядке.

Что делать при помутнении электролита

Для начала стоит воспользоваться методами стандартной профилактики. То есть по мере необходимости долить электролит или просто разбавить кислоту с повышенной плотностью специальной дистиллированной водой.

Также следует воспользоваться зарядным устройством либо просто постараться восполнить заряд, если он опустился ниже допустимых значений, за счёт активной работы генератора.

Когда подобные меры не помогают, приходится искать альтернативные выходы из ситуаций.

Характеристики меняющегося электролита могут оказаться различными. Специалисты различают несколько вариантов:

  • серая рабочая жидкость в АКБ;
  • помутневшая смесь кислоты и воды;
  • коричневый электролит;
  • жидкость чёрного цвета.

Каждый вариант теперь следует рассмотреть отдельно, в зависимости от цвета.

Серый

В своём нормальном рабочем состоянии кислотно-водяная смесь не имеет никакого цвета, то есть она остаётся полностью прозрачной.

Но случается так, что автомобилисты замечают изменения. Это происходит в одной банке автомобильной АКБ либо во всех одновременно, когда электролит полностью окрашивается в тёмный серый цвет.

В этом случае самой вероятной причиной будет выступать сильный разряд.

Чтобы вернуть аккумуляторную батарею в строй, рекомендуется слить старую рабочую жидкость, после чего залить новую, свежую и качественную смесь из очищенной, подготовленной кислоты и дистиллята.

После этого обязательно выполняется циклическая зарядка. Ток и напряжение выбираются исходя из рекомендаций, прописанных производителем.

Мутный цвет

Случается и так, что в одной банке АКБ или же сразу в нескольких банках аккумулятора появляется мутный, словно грязный электролит.

Если при проверке обнаруживается мутная смесь, это может быть связано с применением кислотно-водной смеси низкого качества либо использованием водопроводной воды, налитой буквально из крана.

Бывает и так, что мутность появляется во всём аккумуляторе, то есть при проверке всех имеющихся банок. В этой ситуации проблема скорее в низком качестве купленной батареи.

Чтобы вернуть аккумулятору работоспособность, можно заменить смесь воды и кислоты, после чего выполнить процедуру зарядки согласно инструкциям.

Коричневый

А в некоторых случаях кислотно-водная смесь отличается коричневым оттенком. Отличить его от серого или просто мутного электролита достаточно просто.

Основная причина того, что жидкость становится коричневой, заключается в сильном перезаряде АКБ. Либо пластины во время зарядки были сильно оголены из-за дефицита электролита.

Лучше всего, когда проблема наблюдается только со стороны одной банки и коричневый цвет не имеет сильной насыщенности. Тогда решить проблему удастся путём добавления свежего электролита.

Если же оттенок достаточно тёмный, потребуется полностью менять состав используемой кислоты и дистиллята во всём аккумуляторе, после чего проводить последовательный цикл зарядки.

Чёрный

Неоднократно автомобилисты отмечали, что при вскрытии АКБ они замечали чёрный электролит, находящийся в аккумуляторе их транспортного средства. И тут логично спросить, что делать в такой ситуации.

Кислотная рабочая жидкость, которая приобрела чёрный цвет, восстановлению уже вряд ли подлежит. То есть здесь потребуется полная замена.

Почернение смеси кислоты и воды возможно тогда, когда происходит разрушение пластин и на дне банок скапливаются частицы свинца.

Именно свинец и способствует столь интенсивному окрашиванию.

Если почернение наблюдается только в одной из банок, сначала попробуйте заменить там рабочую жидкость. В некоторых случаях действительно удаётся восстановить работу устройства. Но делать это разрешается лишь в той ситуации, когда между пластинами не возникло короткого замыкания.

В противном случае придётся вовсе менять весь электролит либо саму АКБ на новую. Осыпание внутренних пластин на основе свинца является весомым аргументом и поводом для того, чтобы задуматься о покупке новой автомобильной аккумуляторной батареи.

Помутнение в процессе зарядки

Иногда водитель снимает АКБ либо прямо в подкапотном пространстве подключается зарядное устройство. Это требуется для восполнения нужного уровня заряда, поскольку при коротких поездках на небольшое расстояние генератор не успевает в полной мере восполнить АКБ. Но именно при зарядке почему-то мутнеет электролит внутри аккумулятора.

В подавляющем большинстве случаев мутный электролит в процессе зарядки обусловлен неправильно выставленным зарядным током.

Все специалисты и обычные бывалые автомобилисты знают, что заряд всегда осуществляется на 10% тока от номинальной ёмкости батареи.

При этом на такую процедуру обычно требуется около 10 часов.

Если жидкость в процессе заряда темнеет, проверьте правильность настройки зарядного устройства и убедитесь в том, что вы не передерживаете батарея на ЗУ.

Помутнение и изменение цвета рабочей жидкости в аккумуляторной батарее нельзя назвать приятным явлением. Да, не всегда это критично, и порой изменить ситуацию можно путём частичной замены рабочего электролита в одной из доступных банок.

Крайне важно следить за состоянием смеси кислоты и дистиллированной воды, поддерживать оптимальные пропорции между кислотой и водой, а также не забывать о периодической проверке уровня заряда в АКБ. Не всегда восполнять его удаётся за счёт работы генератора. Поэтому наличие зарядного устройства часто помогает выйти из сложившейся непростой ситуации.

Никогда не лишним будет иметь под рукой ёмкость с электролитом и обычной дистиллированной водой высокого качества. Но всё это актуально лишь в том случае, если под капотом вашего автомобиля стоит обслуживаемый тип аккумуляторной батареи.

Мутный электролит в аккумуляторе: причины и решение проблемы

Для работы аккумуляторной батареи, в ее резервуаре обязательно должен быть электролитный раствор. Он обеспечивает проводимость заряда, а также отвечает за бесперебойную работу устройства. По состоянию раствора также можно судить о функционале батареи, поэтому любому автолюбителю необходимо знать, что означает мутный электролит в аккумуляторе.

Причины помутнения раствора

Электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты. Такая среда обеспечивает идеальное прохождение разряда. В новой и исправной батарее не должно быть никаких примесей и помутнения, ведь это свидетельствует о заводском браке. В случае если вы увидели темный электролит в аккумуляторе, которым уже пользовались, причин этому может быть несколько.

Что влияет на чистоту раствора:

  • Самая простая и вместе с тем маловероятная причина — попадание внутрь грязи. Это может происходить при неквалифицированном обслуживании, либо разгерметизации емкости, что повлечет за собой целый ряд других проблем.
  • Долив в аккумулятор неподходящей жидкости. Необходимо использовать исключительно дистиллированную воду, обычная водопроводная не подойдет. Со временем в ней будет образовываться налет, что нарушит чистоту раствора. Помимо этого, необходимо убедится в качестве приобретенной жидкости и уж тем более не использовать подручные средства в виде минералки или снега.
  • Выход из строя необслуживаемой батареи. Чаще всего темнеет электролит в аккумуляторе именно по этой причине. Дело в том, что такие устройства рассчитаны на определенный срок службы, поэтому при отработке могут «сигналить» мутным электролитом, даже еще продолжая некоторое время работать. С заменой затягивать не стоит, ведь помимо потемнения раствора могут нарушиться и основные функции устройства.
  • Перемерзание электролитного раствора. Несмотря на то, что жидкость в аккумуляторе имеет низкую точку замерзания, на сильном морозе может случиться и это. Появление льда внутри батареи может повредить внутреннюю поверхность корпуса и пластины, что также может проявиться в виде осадка и помутнения.
  • Если при зарядке аккумулятора электролит потемнел, возможно, речь идет о перегреве АКБ. Сильный нагрев батареи, особенно в летнее время, губительно сказывается на ее дальнейшей работе. Уже при 37-40 градусах жидкость может потемнеть и дать осадок, поэтому следует избегать перезарядки аккумулятора и превышении рекомендованного периода зарядки.
  • Аккумулятор сильно «сел». Такие состояния также губительны для нормальной работы батареи. Не стоит допускать полного разряда, ведь в этом случае электролит также может изменить прозрачность.

Значение имеет также и то, в каких объемах произошло потемнение раствора. Если речь идет об одной секции, проблему решить довольно просто. В случае если раствор потемнел сразу во всех отсеках, также будут наблюдаться сбои в работе, либо полный отказ АКБ.

Что делать если помутнел электролит в аккумуляторе

В такой ситуации необходимо четко сформулировать тактику дальнейших действий. К сожалению, опыт бывалых автомобилистов в современных моделях неприменим. Именно поэтому трудоемкий процесс слива аккумуляторов, промывка и заправка свежим электролитом не принесет должного эффекта. В этом случае накипь и осадок может скапливаться между поверхностями внутренних пластин, впоследствии вступая в реакцию с работающими элементами. В зависимости от того, какой цвет имеет раствор, можно выделить несколько правил устранения этой ситуации.

Что необходимо сделать:

  1. Мутный раствор во всех секция АКБ означает использование некачественного электролита. В такой ситуации самым правильным будет выкачка жидкости и ее полное обновление. В необслуживаемых АКБ сделать это будет невозможным. Даже если по совету бывалых автовладельцев, просверлить отверстие и провести манипуляцию, обеспечить дальнейшую герметизацию батареи будет намного сложней.
  2. Серый раствор во всех секциях может появляться при разрядке батареи. Происходит это при кристаллизации соляной кислоты и выпадению сульфатов. Если после подзарядки жидкость снова стала прозрачной, проблема решена.
  3. Черный раствор электролита свидетельствует о более серьезной проблеме — разрушению пластин. Сняв показатели напряжения можно в этом окончательно убедиться. Если почернела только одна секция — ее необходимо заменить. Если проблема коснулась всех отделений АКБ, придется приобрести новый. «Реанимационные» методы обычно не имеют большого успеха и продляют жизнь батареи на непродолжительный период.

В качестве профилактики потемнения раствора электролита необходимо следовать несложным правилам эксплуатации АКБ.

Можно сформулировать несколько тезисов:

  • Батарея нуждается в бережной эксплуатации. Не стоит допускать перезарядки и полного разряда АКБ. Также нельзя использовать самодельные и некачественные зарядные устройства, которые больше «калечат» аккумулятор, воздействуя высокими температурами и напряжением.
  • Все секции должны быть надежно закреплены, чтобы избежать травмирования внутренних пластин во время разгона и торможения.
  • Для дозаливки обслуживаемых АКБ обязательно использовать дистиллированную воду хорошего качества. Все другие жидкости, а также сомнительные по составу растворы не подойдут.
  • Своевременная замена необслуживаемых АКБ. После окончания срока службы и потемнения электролитного раствора, такие батареи обязательно необходимо заменить.

Неисправности аккумуляторной батареи в авто случаются не так уж и часто. Наиболее распространенным «симптомом» неполадок считается помутнение электролитного раствора. Чаще всего это происходит при неправильном обслуживании и использовании некачественного электролита. К другим причинам можно отнести неправильный режим подзарядки, либо перегрев батареи. Почему при зарядке аккумулятора электролит мутнеет и как исправить ситуацию, расскажет наша информация.

Мутный электролит в аккумуляторе: что это значит

Практически каждый автолюбитель сталкивался с такой проблемой, когда аккумулятор перестает заряжаться, или дает слабое рабочее напряжение. При этом запуск машины становится вынужденной рутиной. Причиной такого явления может быть несколько, попробуем в статье разобраться в них.

Электролит

Основным веществом для преобразования, накопления и удержания заряда аккумулятора в автомобильной технике является электролит. Главным показателем работоспособности жидкости считается его цвет, изменение этой характеристики позволит произвести первоначальную диагностику в АКБ.

В нормальном состоянии аккумуляторный электролит не имеет в своей массе каких-либо оттенков, он прозрачен и чист. Прозрачность указывает на правильные заряд и условия работы батареи. Однако, в результате восстановления заряда кислота может темнеть, либо приобретает черный цвет, такое явление указывает на отрицательные изменения во внутренних процессах батареи. Не стоит опускать руки и покупать новый источник питания, часто работоспособность АКБ можно восстановить, необходимо просто знать, что делать в таких случаях.

Важно! Не допускается попадание в банки аккумулятора посторонних предметов и мусора.

Мутный электролит. Причины возникновения

Электролит состоит из смеси кислоты на серной основе и очищенной дистиллированной воды. В составе такой смеси отсутствуют посторонние компоненты кроме остальных, благодаря такой особенности она представляет собой прозрачный раствор без цвета. В нормальных режимах изменений цвета не наблюдается.

Если электролит помутнел только в одной банке, значит проблема появилась только конкретно в ней. Когда темный электролит в аккумуляторе отмечают во всех отсеках, то это может значить, что неисправен весь источник питания.

Самые частые изменения цвета претерпевают герметичные неразборные АКБ, такое пагубное воздействие выявляют при вскрытии корпуса. Это происходит в результате ограниченного срока службы таких источников питания, при выходе их из строя необходимо просто заменить неисправный элемент. Конструкция неразборных устройств не позволяет заменять в них электролит, либо долить дистиллированную воду. Единственный способ определить неисправность — это замерить рабочее напряжение, которое не должно иметь значение ниже 2В.

Некоторые умельцы все же умудряются высверлить отверстие в корпусе герметичных батарей и залить кислоту или дистиллированную воду. Необходимо после добавления реактива в жидкость герметично запаять отверстие.

Интересно знать! Правильно использование аккумуляторов с заливными пробками дает возможность значительно продлить срок службы.

Частыми причинами помутнения электролита являются:

  • попадание грязи или мусора в результате применения неисправных пробок, а также их отсутствие;
  • применение обычной воды из трубопровода, а также дистиллированной низкого качества;
  • использование поддельного электролита, либо жидкости слабой концентрации.

Данные факторы не приведут к значительным повреждениям пластин электродов, избавиться от проблем можно просто заменив старый электролит на новый.

Важные факторы возникновения изменения цвета кислоты в АКБ:

  1. Темный электролит в аккумуляторе может наблюдаться при значительном перегреве в процессе эксплуатации.
  2. При зарядке часто замечают, что реактив потемнел, происходит такое в результате неправильно выставленных параметрах на зарядном устройстве.
  3. Осыпание пластин в результате разрушения возникает при глубоком разряде источника питания.
  4. Частичная или полная заморозка аккумулятора приводит к помутнению.
  5. Механические воздействия в результате которых происходит осыпание свинцовых пластин.

Важно знать! Правильное размещение и надежное крепление аккумулятора поможет уберечь его от механических повреждений корпуса и выхода из строя.

Необходимые действия, если обнаружен мутный электролит

При возникновении проблем с источником питания необходимо провести предварительные действия:

  • оценить состояние цвета электролита;
  • установить сколько именно повреждено банок;
  • проверить плотность электролита.

Помутневший электролит

Основной причиной возникновения помутнения во всех банках аккумулятора может использование кислоты и дистиллированной воды низкого качества. Панацеей в данном случае может стать своевременная и правильная замена электролита. Если в результате замены не наблюдается рецидив, следовательно, проведенные действия помогли.

Серый электролит

Окрас жидкости внутри аккумулятора в серый цвет говорит о том, что необходимо провести процедуру восстановления заряда. При значительном снижении емкости происходит процесс кристаллизации кислоты. Если просто заряд не помогает, следует слить старую жидкость, аккуратно промыть банки и залить новый. Впоследствии заряд восстанавливают чередованием циклов заряд-разряд малыми токами.

Черный электролит в аккумуляторе

Появление черного оттенка в одной из банок может произойти при разрушении свинцовых пластин АКБ. В таком случае простая замена жидкости не поможет. Первоначально необходимо проверить напряжение на выводах поврежденного элемента, оно не должно быть ниже 2,1 В, при этом общий вольтаж аккумулятора не должен понижаться до 10,5 В.

Причиной выхода из строя такого элемента является осыпавшийся свинец, его оксид может привести к замыканию между пластинами. Данный аккумулятор не подлежит восстановлению.

Совет! Для продления срока службы источника питания в автомобильной технике необходимо, чтобы генератор и отдельное устройство по восстановлению заряда были в рабочем состоянии.  

Заключение

Изменение окраски в серый или мутный цвет не всегда является показателем полной замены аккумулятора. Иногда можно просто его заменить, предварительно промыв поврежденные банки. После промывки заливается свежий электролит по уровню соответствующей плотности. Почернение может являться признаком осыпания пластин аккумулятора, в результате чего восстановить его практически невозможно. 

Почему мутный электролит в аккумуляторе: причины, что делать

Здравствуйте, дорогие друзья! Каждому автомобилисту приходится регулярно обслуживать и следить за состоянием своего транспортного средства. И в ходе эксплуатации может появляться множество разных проблем. Сегодня говорим про мутный электролит в аккумуляторе.

Предлагаю обсудить причины подобного явления, и о чем это говорит.

Некоторых автолюбителей даже и не интересует, почему электролит вдруг приобретает столь нехарактерный цвет, становится мутным. Они просто спешат быстрее утилизировать АКБ, и выбрать новый аккумулятор, установив его под капот авто.

Но если не узнать о причинах, есть высокая вероятность, что с новой АКБ произойдет то же самое. А батарея для машины удовольствие не самое дешевое.

Что нужно знать

Большинство автолюбителей знают, что электролит является смесью, приготовленной на основе серной кислоты и дистиллированной воды.

При этом соотношение компонентов составляет примерно 3 к 1, где воды больше, чем кислоты, в 3 раза.

Именно за счет этой среды внутри АКБ протекают электрохимические процессы, позволяющие накапливать заряд, а затем его отдавать для запуска двигателя и выполнения второстепенных задач.

В норме электролит является полностью прозрачной жидкостью.

И если вы думаете, что помутнение это нормально, вы глубоко заблуждаетесь.

Теперь нужно разобраться, что значит помутневший электролит, и что делать в той или иной ситуации.

Не критичные причины

Как известно, АКБ делятся на 2 большие категории. Это обслуживаемые и необслуживаемые батареи.

Их отличительной особенностью является наличие или отсутствие пробок на крышке АКБ, которые позволяют получить доступ к банкам аккумулятора.

Соответственно, если батарея обслуживаемая, все 6 крышек откручиваются. У необслуживаемых там стоят заглушки, либо вообще ничего нет. Изучать состояние электролита можно только через прозрачную часть корпуса, если она есть, либо по косвенным характеристикам. К примеру, исходя из напряжения в АКБ или путем тестирования нагрузочной вилкой.

Существует несколько способов проверки аккумуляторов, но не все из них дают понять о том, что электролит помутнел.

Логично будет начать с причин, которые не являются критичными.

  • Попадание загрязнений. Это не самое частое явление, но и его исключать нельзя. Автомобилист, работая с обслуживаемой АКБ, открутил крышки, случайно туда что-то уронил, засыпал, залил, либо банально не протер корпус перед вскрытием. Как итог, раствор уже не такой светлый, как раньше;
  • Плохая вода. По всем канонам и правилам, в АКБ добавляется исключительно дистиллят. Некоторые же льют техническую, водопроводную воду, жидкость из бытовых фильтров, считая ее ничем не хуже дистиллята. Если кому интересно, как-то посвятим отдельный материал вопросу дистиллированной воды. Или просто расскажем об обслуживании АКБ;
  • Низкое качество электролита. Чтобы сэкономить, либо от безысходности, в АКБ при их полном обслуживании заливают первый попавшийся электролит неизвестного происхождения. Это может сделать сам производитель, либо же автомобилист, покупая сухозаряженную батарею.

Увы, но поддельный электролит, как и обычная вода вместо дистиллированной, не редкость на отечественном рынке. Часто продают продукцию под видом известного бренда, которая по факту является фальшивкой.

Потому нужно внимательно выбирать компоненты для обслуживания АКБ.

Серьезные причины

А это уже совершенно иная категория причин, из-за которых образуется мутный электролит в аккумуляторе.

  • Перезаряд. Если при зарядке передержать АКБ, температура значительно увеличится. Нагрев ведет к тому, что структура жидкости меняется. Это происходит из-за воздействия температуры и перезаряда на пластины. Они разрушаются, осыпаются, и эти частицы смешиваются с электролитом. Потому не стоит удивляться, что после зарядки, проведенной с нарушением рекомендаций, жидкость изменилась;
  • Разряд. Речь идет о глубоком разряде, который также губителен для пластин. А потому это влияет и на сам электролит. Потенциально восстановить АКБ можно. Но только не в том случае, когда пластины уже посыпались;
  • Последствия заморозки. Рабочая жидкость в АКБ способна замерзать при определенных условиях. Лед разрушает пластины изнутри, повреждает корпус. Отсюда и мутная жидкость.

Как вы уже поняли, все причины так или иначе связаны с осыпанием пластин.

Спровоцировать это может перезаряд, глубокий разряд, мороз, банальное падение, использование низкокачественных жидкостей и пр.

Что делать в такой ситуации

Теперь к вопросу о том, что делать в сложившейся ситуации.

Уже понятно, что значит помутневший электролит. Здесь ничего хорошего нет. Осыпавшиеся пластины, к примеру, уже не позволяют реанимировать батарею. Единственный вариант это замена.

Но не спешите хоронить АКБ.

Для начала оцените состояние раствора, а также то, насколько сильно он заполонил своей мутностью АКБ. Ведь жидкость может быть серой, черной или просто мутной. Также в ряде случаев страдает лишь одна банка из шести.

Рассмотрим несколько ситуаций:

  • Помутнение во всех банках. Это говорит о том, что жидкость, залитая в АКБ, низкого качества. Тут рекомендуется выкачать старый электролит, и залить новый, качественный. Бывает и так, что помутнение возникает в результате применения плохого дистиллята. Если после замены жидкость остается светлой, даже спустя время, причина была в этом;
  • Серая жидкость во всех отсеках. Можно попытаться обойтись малой кровью, просто зарядив АКБ. Есть вероятность, что причина кроется в кристаллах солей серной кислоты из-за глубокого разряда. Если не помогло, тогда меняйте жидкость. Но только при условии, что пластины не осыпались;
  • Мутный или черный, но в одной банке. Если изменился электролит лишь в одном отсеке, остальные можно не трогать. Попробуйте измерить напряжение этой банки. В норме оно должно составлять около 2,1 В. Если напряжения нет, либо оно малое, тогда напряжение всей АКБ будет 10-11 В. А этого недостаточно для работы. Причина в осыпавшихся пластинах. Поможет только замена батареи.

Да, соглашусь, что при осыпании пластин некоторые умельцы даже умудряются реанимировать АКБ. Причем это бывает и на необслуживаемых батареях.

Восстанавливать АКБ с осыпавшимися пластинами сложно, это не всегда дает положительный результат, а дальнейшее поведение аккумулятора становится непредсказуемым.

Чего точно не советую делать, так это резать корпус закрытых батарей, а потом пытаться восстановить его целостность и герметичность. Крайне опасно. Неизвестно, как реанимированный аккумулятор будет вести себя. Есть вероятность взрыва, замыкания всей проводки в авто, возгорания.

Мутный электролит штука неоднозначная. Он может менять цвет из-за банальных и неопасных причин, либо же становиться ярким сигналом для скорейшей замены источника питания.

Напоследок советую почитать этот материал, где рассказывается о том, как мы своими же руками уничтожает аккумуляторы. Причем порой даже не подозревая об этом.

Но теперь будем прощаться. Всем спасибо за внимание!

Подписывайтесь, оставляйте комментарии и задавайте вопросы, рассказывайте о нашем проекте своим друзьям!

Команда

изменяет химический состав электролита, чтобы предотвратить прокалывание структур - ScienceDaily

Ученые обнаружили основную причину роста игольчатых структур, известных как дендриты и усы, которые поражают литиевые батареи, иногда вызывая короткое замыкание и выход из строя , или даже огонь.

Команда под руководством Чонмина Ванга из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики показала, что присутствие определенных соединений в электролите - жидком материале, который делает возможным критический химический состав батареи - вызывает рост дендритов и усов. .Команда надеется, что это открытие приведет к новым способам предотвращения их роста, манипулируя ингредиентами батареи. Результаты были опубликованы в Интернете 14 октября в журнале Nature Nanotechnology .

Дендриты - это крошечные жесткие древовидные структуры, которые могут расти внутри литиевой батареи; их игольчатые выступы называются усами. Оба причиняют огромный вред; в частности, они могут пробить конструкцию, известную как разделитель внутри батареи, так же, как сорняк может проткнуть бетонный внутренний двор или асфальтированную дорогу.Они также усиливают нежелательные реакции между электролитом и литием, ускоряя выход батареи из строя. Дендриты и усы сдерживают широкое использование литий-металлических батарей, которые имеют более высокую плотность энергии, чем их обычно используемые литий-ионные аналоги.

Команда PNNL обнаружила, что происхождение усов в литий-металлической батарее лежит в структуре, известной как «SEI», или межфазная фаза твердого электролита, пленка, где твердая литиевая поверхность анода встречается с жидким электролитом.Кроме того, ученые определили виновника процесса роста: этиленкарбонат, незаменимый растворитель, добавляемый в электролит для повышения производительности аккумулятора.

Оказывается, карбонат этилена оставляет батарею уязвимой для повреждения.

Улавливание быстро движущихся объектов внутри литиевых батарей

Выводы команды включают видеоролики, демонстрирующие постепенный рост усов внутри наноразмерной литий-металлической батареи, специально разработанной для исследования.

Дендрит начинается, когда ионы лития начинают скапливаться или «зарождаться» на поверхности анода, образуя частицу, которая означает рождение дендрита. Структура растет медленно по мере того, как все больше и больше атомов лития растут, растут так же, как сталагмит растет из пола пещеры. Команда обнаружила, что динамика энергии на поверхности SEI толкает больше ионов лития в медленно растущий столб. Затем, внезапно, вырастает усик.

Команде было непросто запечатлеть происходящее.Для этого ученые объединили атомно-силовой микроскоп (AFM) и просвечивающий электронный микроскоп для окружающей среды (ETEM), высоко ценимый инструмент, который позволяет ученым изучать работающую батарею в реальных условиях.

Команда использовала АСМ для измерения крошечной силы усов по мере их роста. Подобно тому, как врач измеряет силу руки пациента, прося пациента оттолкнуться от вытянутых рук врача, команда PNNL измерила силу растущего уса, надавив на его кончик кантилевером AFM и измерив силу дендрита. проявляется во время его роста.

Рецепт электролита

Команда обнаружила, что уровень этиленкарбоната напрямую коррелирует с ростом дендритов и усов. Чем больше материала команда добавила в электролит, тем больше выросли усы. Ученые экспериментировали со смесью электролитов, меняя ингредиенты, чтобы уменьшить количество дендритов. Некоторые изменения, такие как добавление циклогексанона, предотвратили рост дендритов и усов.

«Мы не хотим просто подавлять рост дендритов; мы хотим найти первопричину и устранить их», - сказал Ван, автор статьи вместе с У Сюй.«Мы опирались на опыт наших коллег, разбирающихся в электрохимии. Я надеюсь, что наши открытия побудят сообщество взглянуть на эту проблему по-новому. Ясно, что необходимы дополнительные исследования».

Понимание того, что вызывает появление и рост усов, приведет к новым идеям по их устранению или, по крайней мере, их контролю для минимизации ущерба, добавил первый автор Ян Хэ. Он и его команда отслеживали, как усы реагируют на препятствие: прогибание, податливость, изгиб или остановка.Более глубокое понимание может помочь проложить путь для широкого использования литий-металлических батарей в электромобилях, ноутбуках, мобильных телефонах и других областях.

.

Как работает электролит? - Батарейный университет

Узнайте больше о катализаторе, который охватывает электроды батареи и обеспечивает поток электричества.

Электролит служит катализатором, делающим батарею проводящей, способствуя перемещению ионов от катода к аноду при зарядке и в обратном направлении при разряде. Ионы - это электрически заряженные атомы, которые потеряли или приобрели электроны. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном и сухом форматах.Электролит также может быть полимером, который используется в твердотельной батарее, твердой керамикой и расплавом солей, как в натрий-серной батарее.

В свинцовой кислоте используется серная кислота . При зарядке кислота становится более плотной, так как оксид свинца (PbO 2 ) образуется на положительной пластине, а затем превращается почти в воду при полном разряде. Удельный вес серной кислоты измеряется ареометром. (См. Также BU-903: Как измерить состояние заряда). Свинцово-кислотные батареи бывают залитых и герметичных форматов, также известных как свинцово-кислотные с регулируемым клапаном (VRLA) или необслуживаемые.

Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, растворима в воде и обладает сильной коррозионной активностью. Обесцвечивание до коричневатого оттенка может быть вызвано ржавчиной в результате анодной коррозии или попаданием воды в аккумуляторный блок.

Свинцово-кислотные батареи бывают разной плотности (SG). В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с удельной массой до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, стартерные батареи имеют средний удельный вес около 1,265, а стационарные батареи имеют низкий удельный вес около 1.От 225 до умеренной коррозии и увеличения срока службы. (См. BU-903: Как измерить заряд.).

Серная кислота находит широкое применение, а также содержится в очистителях канализации и различных чистящих средствах. Кроме того, он служит для переработки минерального сырья, переработки минерального сырья, производства удобрений, нефтепереработки, обработки сточных вод и химического синтеза.

ВНИМАНИЕ: Серная кислота может вызвать серьезные повреждения при контакте с кожей и привести к необратимой слепоте при попадании в глаза.Проглатывание серной кислоты вызывает необратимые повреждения.

Электролитом в NiCd является щелочной электролит (гидроксид калия) . Большинство никель-кадмиевых батарей имеют цилиндрическую форму, в которой несколько слоев положительных и отрицательных материалов намотаны в рулон желе. Версия NiCd для заливки используется в качестве судовой батареи в коммерческих самолетах и ​​в системах ИБП, работающих в жарком и холодном климате, требующих частой езды на велосипеде. NiCd дороже свинцово-кислотной, но служит дольше.

NiMH использует тот же или аналогичный электролит, что и NiCd, который обычно представляет собой гидроксид калия. Электроды NiMH уникальны и состоят из никеля, кобальта, марганца, алюминия и редкоземельных металлов, которые также используются в Li-ion. NiMH доступен только в герметичных версиях.

Гидроксид калия - это неорганическое соединение с формулой КОН, обычно называемое едким калием. Электролит бесцветен и имеет множество промышленных применений, таких как ингредиент большинства мягких и жидких мыл.КОН вреден при проглатывании.

В Li-ion используется жидкий, гелевый или сухой полимерный электролит. Жидкая версия представляет собой горючий органический, а не водный тип, раствор солей лития с органическими растворителями, подобными этиленкарбонату. Смешивание растворов с различными карбонатами обеспечивает более высокую проводимость и расширяет диапазон температур. Другие соли могут быть добавлены для уменьшения газовыделения и улучшения высокотемпературного цикла.

Литий-ионный Wi-Fi

.

Больше нет утечки взрывоопасных электролитов в аккумуляторах

Это изображение упругого поведения цилиндрического монолита гелевого электролита на основе 2 мас. % PVA-CN в 1 M LiPF6 в 1: 2 (об.) EC: EMC в качестве основного жидкого электролита. Кредит: UNIST

(Phys.org) - исследовательская группа из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), Южная Корея, обнаружила новый физический электролит на органогеле с двумя уникальными характеристиками: необратимое термическое гелеобразование и высокое значение числа переноса Li +. .

Недавний пожар на Боинге 787 на земле в Бостоне, США, был вызван отказом аккумуляторной батареи, в результате которого произошел выброс легковоспламеняющихся электролитов, тепловое повреждение и дым. Если бы они использовали более безопасный электролит, риск был бы снижен.

Электролиты - важные компоненты суперконденсаторов, батарей и топливных элементов. Наиболее широко используемый электролит представляет собой жидкий тип электролита, поскольку его общая ионная проводимость и величина чисел переноса лучше, чем у твердотельных электролитов.Однако проблемы безопасности, вызванные его утечкой и взрывоопасным характером, вызвали широкую потребность в исследованиях по разработке твердого электролита.

Для замены жидких электролитов срочно необходима разработка твердотельных электролитов, защищенных от взрыва, вызванного высокой температурой и перезарядкой. Твердый электролит делает батареи более безопасными, а также позволяет использовать электродные материалы с более высокой энергией.

Наиболее важным параметром электролитов, используемых в электрохимических ячейках, является ионная проводимость.Использование твердотельных электролитов было ограничено из-за низкой ионной проводимости, вызванной их неподвижной матрицей, независимо от их собственных достоинств, таких как отсутствие утечек, энергонезависимость, механическая прочность и гибкость обработки.

Еще один параметр, который следует учитывать, - это перенос количества ионов. Электролиты характеризуются своей ионной проводимостью. Желательно, чтобы общая ионная активность определялась преобладающим вкладом представляющих интерес ионов. Однако высокие значения числа катионного переноса, достигаемые твердыми или гелевыми электролитами, привели к низкой ионной проводимости, что привело к ухудшению рабочих характеристик элемента.

Коллектив проф. Хюн-Кон Сон и Ноеджунг Пак из UNIST представили полимерный электролит на органогеле, характеризующийся высокой ионной проводимостью на уровне жидкого электролита с высоким числом катионного переноса для литий-ионных аккумуляторов (LIB).

Исследовательская группа приобрела два требуемых свойства одновременно в полимерно-гелевых электролитах: проводимость на уровне жидкого электролита с высоким числом переноса. Цианоэтилполивиниловый спирт (PVA-CN) играл ключевую роль в высокопроводящем гелевом электролите, в то время как другая цианопласта, Cyanoethlyle pullulan (Pullulan-CN), использовалась в качестве контроля, представляющего жидкий электролит, содержащий цианоцепи.Жидкий электролит, содержащий ПВС-ХН, подвергался термическому гелеобразованию даже без каких-либо химических сшивающих агентов или инициаторов полимеризации.

Хён-Кон Сон и Ноэджунг Пак, профессора Междисциплинарной школы зеленой энергии, UNIST, Южная Корея, возглавили эту работу. Среди соавторов: Ён-Су Ким, Юн-Гё Чо и Дори Одхуу из UNIST.

«Мы считаем, что этот новый тип электролитического геля обеспечивает нам гибкость конструкции устройств, а также повышает безопасность и стабильность электрохимических устройств», - сказал проф.Песня.


Южная Корея сообщает о гибких батареях, повторяющих форму
Дополнительная информация: Научные отчеты 3, Номер статьи: 1917 doi: 10.1038 / srep01917 Предоставлено Ульсанский национальный институт науки и технологий

Ссылка : Больше никаких утечек взрывоопасных электролитов в батареях (2013, 27 июня) получено 16 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2013-06-утечка-взрывчатые-электролиты-батареи.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Что вызывает смерть литий-ионных аккумуляторов? - Батарейный университет

Создание снимков производительности за недели вместо лет

Спикер на конференции BATTERIES 2013 в Ницце, Франция, высветил на экране диаграммы, показывающие непрерывный рост плотности энергии. Когда публика спросила ведущего: «Вы верите в эти прогнозы?» застенчивый оратор ответил с сильным китайским акцентом: «Нет». Послышался приглушенный смех. Производство аккумуляторов не предвидит значительных улучшений плотности энергии в ближайшем будущем.

После отзыва в 2008 г., когда литий-ионные аккумуляторы разобрали в потребительских товарах, безопасности стало уделяться больше внимания, и батареи стали безопаснее. С появлением электромобилей долговечность выходит на первый план, и эксперты начинают изучать причины выхода батарей из строя. В то время как срок службы батареи от двух до трех лет при 500 циклах является приемлемым для ноутбуков и мобильных телефонов, восьмилетняя гарантия на электромобиль кажется короткой, если учесть, что заменяемая батарея имеет цену нового компактного автомобиля.Если бы срок службы батареи можно было продлить, скажем, до 20 лет, тогда вождение электромобиля было бы оправдано, даже если первоначальные вложения высоки. Вождение модного электромобиля, такого как Tesla Model-S, может быть скорее новинкой, чем полезностью.

В октябре 2012 года владельцы Leaf в Калифорнии и Аризоне подали в суд на Nissan, утверждая, что у автомобилей есть конструктивный дефект, из-за которого они преждевременно теряют срок службы батареи и запас хода. Виноват жара при движении в жарком климате. Батарея в Leaf не имеет активного терморегулятора для охлаждения элементов.Это упущение было названо причиной того, что батарея потеряла 27,5% своей емкости после одного-двух лет владения.

Производители электромобилей очень тщательно выбирают аккумуляторные системы. Выбор начинается с выбора ячеек, которые оптимизированы для долговечности, а не для высокой удельной энергии. Батареи, используемые для промышленного применения, обычно больше и тяжелее, чем батареи, используемые в потребительских товарах, на тот же ампер / час.

Компания Nissan выбрала литий-ионный аккумулятор на основе марганца из-за хороших характеристик.Батареи должны пройти интенсивные испытания в течение жизненного цикла, и, чтобы успеть, протокол испытаний часто требует быстрой зарядки на 1,5 C (менее одного часа) и разрядки на 2,5 C (20 минут) при высокой температуре 60 ° C ( 140 ° F). Даже в этих условиях аккумулятор может разрядиться только на 10 процентов после 500 циклов, что соответствует одному-двум годам вождения. Это будет имитировать вождение электромобиля через жару библейского ада, оставляя следы резины для агрессивного вождения, и при этом получить батарею емкостью 90 процентов.Почему же тогда Leaf при более разумных условиях так сильно снизил бы емкость?

Полевые отказы обнаруживаются только после того, как продукт использовался в течение нескольких лет. Профессор Джефф Дан из Университета Далхаузи знает это и вместе со своими коллегами разработал кулоновскую эффективность (КЭ), метод, который определяет эффективность, с которой электроны переносятся в электрохимической системе.

Во время заряда литий притягивается к графитовому аноду (отрицательный электрод), и потенциал напряжения изменяется.Повторное удаление лития во время разрядки не приводит к полному сбросу заряда батареи. На поверхности анода образуется пленка, состоящая из атомов лития, которая называется границей твердого электролита (SEI). Слой SEI, состоящий из оксида лития и карбоната лития, увеличивается по мере цикла заряда батареи. Пленка становится толще и со временем образует барьер, препятствующий взаимодействию с графитом.

Катод (положительный электрод) образует аналогичный ограничивающий слой, известный как окисление электролита. Доктор Дан подчеркивает, что напряжение выше 4.Это вызывает 10 В / элемент при высокой температуре, что может быть более вредным, чем езда на велосипеде. Чем дольше аккумулятор остается в этом состоянии, тем хуже становится. Наращивание может привести к внезапной потере мощности, которую трудно предсказать, используя только велосипед. Это явление было известно уже несколько лет, но измерение кулоновской эффективности может подтвердить эти эффекты более научным и систематическим образом.

CE измеряет оба изменения: потерю лития из-за роста SEI на аноде и окисления электролита на катоде.Результаты могут быть использованы для ранжирования ожидаемого срока службы батареи путем количественной оценки паразитарной реакции. CE идеальной батареи будет 1.000.000. Если бы это было так, говорит доктор Дан, литий-ионная батарея прослужила бы вечно. Превосходный кулоновский КПД составляет 0,9999, уровень, которого достигают некоторые LCO (оксид лития-кобальта2). Безусловно, лучшие литий-ионные аккумуляторы с точки зрения CE - это

.

проблем со здоровьем, связанных с аккумуляторами - Battery University

Узнайте, что можно и чего нельзя делать при обращении с аккумуляторами.

Батареи безопасны, но необходимо соблюдать осторожность при прикосновении к поврежденным элементам и при работе со свинцово-кислотными системами, имеющими доступ к свинцу и серной кислоте. В некоторых странах свинцовую кислоту называют опасным материалом, и это правильно. Свинец может быть опасен для здоровья при неправильном обращении.

Свинец

Свинец - это токсичный металл, который может попасть в организм при вдыхании свинцовой пыли или проглатывании при прикосновении к рту руками, загрязненными свинцом.При попадании на землю частицы кислоты и свинца загрязняют почву и при высыхании переносятся по воздуху. Дети и плоды беременных женщин наиболее уязвимы для воздействия свинца, потому что их организм развивается. Избыточный уровень свинца может повлиять на рост ребенка, вызвать повреждение мозга, почек, ухудшить слух и вызвать поведенческие проблемы. У взрослых свинец может вызвать потерю памяти и снизить способность концентрироваться, а также нанести вред репродуктивной системе. Также известно, что свинец вызывает высокое кровяное давление, нервные расстройства, боли в мышцах и суставах.Исследователи предполагают, что Людвиг ван Бетховен заболел и умер из-за отравления свинцом.

К 2017 году члены Международной ассоциации свинца (ILA) хотят поддерживать уровень свинца в крови рабочих горнодобывающих, плавильных, нефтеперерабатывающих и перерабатывающих предприятий на уровне ниже 30 микрограммов на децилитр (30 мкг / дл). В 2014 г. средний участвующий сотрудник приходил на прием при 15,6 мкг / дл, но 4,8% были выше 30 мкг / дл. (Source Batteries & Energy Storage Technology, лето 2015.)

В 2019 году Университет Южной Калифорнии опубликовал данные об обнаружении свинца в зубах детей, живущих недалеко от завода по переработке батарей Exide Technologies в Верноне, штат Калифорния.


Рисунок 1: Свинец обнаружен в зубах младенцев возле завода по переработке аккумуляторов.


Свинец содержится в почве в естественных условиях на уровне 15–40 мг / кг. Этот уровень может многократно увеличиваться вблизи заводов по производству и переработке свинцовых аккумуляторов.Уровни загрязнения почвы свинцом в развивающихся странах, в том числе на африканском континенте, составляют 40–140 000 мг / кг. (См. BU-705: Как утилизировать батареи.)

Серная кислота

Серная кислота в свинцово-кислотных аккумуляторах очень агрессивна и более вредна, чем кислоты, используемые в большинстве других аккумуляторных систем. Попадание в глаза может вызвать необратимую слепоту; глотание повреждает внутренние органы, что может привести к летальному исходу. При оказании первой помощи необходимо промывать кожу в течение 10–15 минут большим количеством воды, чтобы охладить пораженные ткани и предотвратить вторичное повреждение.Немедленно снимите загрязненную одежду и тщательно промойте подлежащую кожу. При работе с серной кислотой всегда надевайте защитное снаряжение.


Кадмий

Кадмий, используемый в никель-кадмиевых батареях, при попадании внутрь считается более вредным, чем свинец. Рабочие заводов по производству никель-кадмиевых аккумуляторов в Японии испытывают проблемы со здоровьем из-за длительного воздействия металла, и правительства запретили утилизацию никель-кадмиевых батарей на свалках. Мягкий беловатый металл, который естественным образом встречается в почве, может повредить почки.Кадмий может проникнуть через кожу при прикосновении к разлитой батарее. Поскольку большинство никель-кадмиевых батарей герметично, обращение с неповрежденными элементами не представляет опасности для здоровья; осторожность требуется при работе с открытым аккумулятором.

Металлогидрид никеля считается нетоксичным, и единственное беспокойство вызывает электролит. Хотя никель токсичен для растений, он не опасен для человека.

Литий-ионный тоже безвреден - аккумулятор содержит мало токсичного материала. Тем не менее при работе с поврежденным аккумулятором соблюдать осторожность.При обращении с разлитой батареей не касайтесь рта, носа или глаз. Тщательно вымойте руки.

Храните маленькие батарейки в недоступном для детей месте. Дети младше четырех лет чаще всего проглатывают батарейки, и чаще всего попадают внутрь батарейки. Ежегодно в одних только Соединенных Штатах более 2800 детей проходят лечение в отделениях неотложной помощи по поводу проглатывания батарейки. Согласно отчету за 2015 год, серьезных травм и смертей от проглатывания

.

От чего умирает литий-ионный аккумулятор? - Батарейный университет

Узнайте, что стоит за процессом старения литий-ионных аккумуляторов.

Конечная цель максимизации плотности энергии литий-ионных аккумуляторов сместилась в 2006 году, когда литий-ионные аккумуляторы неожиданно разобрались в потребительских товарах и были отозваны миллионы упаковок. Безопасность привлекла внимание, и батареи стали безопаснее. С появлением электромобилей долговечность выходит на первый план, и эксперты начали изучать, почему батареи выходят из строя.

В то время как трехлетний срок службы батареи при 500 циклах является приемлемым для ноутбуков и мобильных телефонов, обязательный 8-летний срок службы батареи электромобиля на первый взгляд кажется долгим. Тем не менее, покупателя электромобиля по-прежнему вздрагивает, когда он узнает, что заменяемый аккумулятор имеет цену компактного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Если бы срок службы батареи можно было продлить, скажем, до 20 лет, тогда вождение электромобиля было бы оправдано, даже если первоначальные вложения высоки.

Производители электромобилей выбирают аккумуляторные системы, которые оптимизированы для долговечности, а не для высокой удельной энергии.Эти батареи обычно больше и тяжелее, чем батареи, используемые в потребительских товарах.

Аккумуляторы, выбранные для электрического силового агрегата, проходят напряженные испытания на срок службы, и Nissan выбрал литий-ионный аккумулятор на основе марганца для Leaf EV из-за высоких характеристик. Чтобы побить время, протокол испытаний требовал быстрой зарядки на 1,5 ° C (менее 1 часа) и разрядки на 2,5 ° C (20 минут) при температуре 60 ° C (140 ° F). Ожидается, что в таких тяжелых условиях аккумулятор для тяжелых условий эксплуатации потеряет 10 процентов после 500 циклов, что соответствует 1–2 годам эксплуатации.Это имитирует вождение электромобиля через жару библейского ада, оставляя следы резины от агрессивного вождения, и при этом выходит с батареей, которая может похвастаться 90-процентной емкостью.

Несмотря на тщательный отбор и всесторонние испытания, владельцы Nissan Leaf осознали, что после 1-2 лет владения им удалось снизить мощность на 27,5%, и это без агрессивного вождения. Почему же тогда Leaf в защищенных условиях так сильно теряет производительность?

Чтобы лучше понять, что вызывает необратимую потерю емкости в литий-ионных аккумуляторах, Центр автомобильных исследований при Университете штата Огайо в сотрудничестве с Национальной лабораторией Ок-Ридж и Национальным институтом стандартов и технологий провела судебно-медицинские тесты, проанализировав неисправные батареи, чтобы найти предполагаемые проблемные области на электродах.

Раскрутка полоски металлической ленты длиной 1,5 метра (5 футов), представляющей анод и катод, покрытые оксидом, показала, что тонко структурированные наноматериалы укрупнились. Дальнейшие исследования показали, что ионы лития, ответственные за перенос электрического заряда между электродами, уменьшились на катоде и навсегда остались на аноде. Это привело к тому, что катод имел более низкую концентрацию лития, чем новый элемент, и это явление необратимо.


Кулоновская эффективность

Профессор Джефф Дан и его команда из Университета Далхаузи в Галифаксе изучили долговечность литий-ионных аккумуляторов, изучив кулоновскую эффективность (КЭ).CE определяет полноту, с которой электроны переносятся в электрохимической системе во время заряда и разряда. Чем выше КПД, тем меньше нагрузка на аккумулятор и тем дольше он должен работать.

Во время заряда литий притягивается к графитовому аноду (отрицательный электрод), и потенциал напряжения изменяется. Повторное удаление лития во время разрядки не приводит к полному сбросу заряда батареи. На поверхности анода образуется пленка, называемая твердый электролит, интерфейс (SEI), состоящая из атомов лития.Слой SEI, состоящий из оксида лития и карбоната лития, увеличивается по мере цикла заряда батареи. Пленка становится толще и со временем образует барьер, препятствующий взаимодействию с графитом. (См. BU-701 «Как заправить батареи»)

Катод (положительный электрод) образует аналогичный ограничительный слой, известный как окисление электролита. Д-р Дан подчеркивает, что это вызывает напряжение выше 4,10 В / элемент при повышенной температуре, что может быть более вредным, чем циклическое переключение батареи. Чем дольше батарея остается под высоким напряжением, тем быстрее происходит деградация.

Накопление может привести к внезапной потере емкости, которую трудно предсказать, проверив срок службы батареи только с помощью цикла. Это явление было известно с

года.

Смотрите также