Elektrolyt für Batterien

Elektrolyt ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer Batterie. Ohne diese Flüssigkeit funktioniert sie nicht. In diesem Artikel erklären wir, was Elektrolyt ist, wie man ihn hinzufügt, welche Dichte er haben sollte und stellen außerdem einige hilfreiche Tabellen zur Verfügung.

Elektrolyteigenschaften und -merkmale

Batterieelektrolyt ist ein Gemisch aus destilliertem Wasser und Schwefelsäure.

Wozu dient Schwefelsäure in einer Batterie?

Optisch ähnelt es einer öligen Substanz mit beträchtlichem Gewicht. Es ist geruchlos und löst sich vollständig in Wasser. Bei der Herstellung des Elektrolyten für Bleiakkumulatoren entsteht Wärme. Diese Wärmeentwicklung ist für die Auflösung der Säure verantwortlich.

Autofahrer verwenden für ihre Batterien Standard-Batteriesäure der Güteklasse A nach GOST 667-83. Hochreine Säure nach GOST 142b2-78 ist ebenfalls im Handel erhältlich. Sie weist typischerweise folgende Eigenschaften auf:

1. Monohydrat 92-94%.
2. Dichte nach Norm 1,830 g/cm3.
3. Verunreinigungen bis zu 0,03665 % (Eisen 0,012 %, Stickoxide 0,0001 %, Mangan bis zu 0,0001 %, Chlor - 0,0005 %, Arsen - 0,0001 %).

Destilliertes Wasser für Batterien

Ohne dieses Wasser ist es schlichtweg unmöglich, einen hochwertigen Elektrolyten herzustellen. Die Verwendung von Wasserstoff als Ersatz ist verboten.₂Wasser aus Flüssen, Wasserleitungen oder dem Wasserhahn, einschließlich Brauch- und Trinkwasser, ist nicht zulässig. Dampfkondensat ist zulässig. Vor der Verwendung ist jedoch eine chemische Analyse erforderlich. Dabei ist der Eisengehalt zu bestimmen; er darf 0,0004 % nicht überschreiten. Der Kupfergehalt darf ebenfalls 0,005 % nicht überschreiten.

Elektronische Destilliergeräte werden in Apotheken, Fabriken, Krankenhäusern und Laboren zur Gewinnung des begehrten Destillats eingesetzt. Diese Geräte sind auch für Endverbraucher erhältlich. Destilliertes Wasser lässt sich beispielsweise mit Geräten wie dem HR-01-Destilliergerät, der Wein-Kolonnendestille, dem Pervach Econom und anderen gewinnen.

Sie sollten das von Ihrem Destilliergerät produzierte Wasser alle 6 Monate testen. Stellen Sie sicher, dass die Feststoffgehalte wie folgt sind:

1. Calcium – 1,0 mg.
2. Ammoniak – 5 mg pro Liter.
3. Sulfate – bis zu 0,5 g/l.
4. Ammonium nicht mehr als 0,05 mg/l.
5. Chloridgehalt nicht höher als 0,02 mg/l.

Zusätzlich sollte destilliertes Wasser auf Nitrat, Eisen und Schwermetalle untersucht werden. Die resultierende Tabelle sollte Aufschluss darüber geben, ob dieses Wasser zur Herstellung von Elektrolyten geeignet ist. Es muss der Norm GOST 6709-72 entsprechen.

In normalen Einzelhandelsgeschäften kann man eine 1,5-Liter-Flasche Wasser für 20-30 Rubel kaufen.

Herstellung von Elektrolyt für Batterien

Batterieelektrolyt ist im Wesentlichen eine wässrige Lösung von H₂ALSO₄Verwenden Sie Wasser und Säure mit den oben beschriebenen Parametern. Zum Befüllen und Nachfüllen verwenden Sie Elektrolyt mit einer Dichte von 1,18–1,24 g/cm³. Möglicherweise verwenden Sie eine Dichte von 1,83 g/cm³.³ Dann unterteilen Sie den Prozess in zwei Vorgehensweisen:

• Zuerst wird ein Elektrolyt mit einer Konzentration von 1,4 g/cm³ hergestellt.³Warten Sie, bis die Temperatur auf 20 Grad Celsius gesunken ist.
• Als Nächstes wird aus diesem Elektrolyten der benötigte Elektrolyt hergestellt.

Durch diese Vorgehensweise wird verhindert, dass die Schwefelsäure zu heiß wird.

Der Elektrolyt muss in einem speziellen Behälter zubereitet werden. Dieser kann aus Kunststoff, Steingut oder Hartgummi bestehen. Blei KapazitätDas funktioniert auch. Verwenden Sie aber niemals eine Glasschüssel. Sie würde aufgrund der hohen Temperaturen springen.

Als Erstes müssen Sie eine bestimmte Menge destillierten Wasserstoffs einfüllen.₂O. Anschließend die benötigte Menge Schwefelsäure in einem dünnen Strahl dazugeben. Die Mischung dabei ständig mit einem Glasstab umrühren. Am besten ist es, wenn H₂ALSO₄ Sie werden es portionsweise hinzufügen.

Säure muss immer in Wasser gegeben werden. Andernfalls entsteht ein gefährlicher Säurecocktail, der in alle Richtungen spritzt. Dies kann zu Verätzungen am Körper und zu Schäden an Gegenständen in der Nähe führen.

Schutzausrüstung für die Arbeit:

1. Gummistiefel.
2. Handschuhe aus dem gleichen Material.
3. Spezieller Stoffoverall.
4. Schutzbrille.
5. Gummierte Schürze.

Nachfolgend finden Sie spezielle Tabellen, aus denen Sie entnehmen können, welche Proportionen einzuhalten sind.

Daten zum Verhältnis von Schwefelsäure zu destilliertem Wasser

Um eine Dichte von 1,4 g/cm³ zu erhalten³ Sie müssen sich an die Daten aus der zweiten Tabelle halten.

Um eine Dichte von 1,83 g/cm³ zu erhalten³ Nutzen Sie die unten stehenden Informationen.

Zur Bestimmung der Dichte sollte ein Aräometer verwendet werden. Bei der Temperaturmessung darf das Thermometer keine Holz- oder Metallteile enthalten. Die Messung sollte bei einer Temperatur von 20 Grad erfolgen.

Der Temperatur-Dichte-Gradient beträgt 0,0007 g/cm³ pro 1 °C. Bei Temperaturen über 20 °C wird den gemessenen Dichtedaten eine Korrektur für die Berechnungen hinzugefügt. Angenommen, die tatsächliche Temperatur beträgt 30 °C und unsere 20 °C. Dann beträgt die Differenz 10 °C.⁰Wir erhalten also: 0,0007 x 10 = 0,07 g/cm³. Das heißt, wir addieren einen Fehler von 0,007 g/cm³ zu den von uns ermittelten Dichtedaten.

Beträgt die tatsächliche Temperatur 10 Grad, so beträgt die Differenz zur oben angegebenen Temperatur 10 °C.⁰0,0007 g/cm³ wird mit zehn multipliziert, und die Korrektur beträgt 0,007 g/cm³. In diesem Fall wird die Korrektur von der gemessenen Dichte bei t = 10 °C subtrahiert.⁰Die

Das Einfüllen des Elektrolyts ist verboten. mehr als 25 C⁰Die

Grundlegende Eigenschaften des Schwefelsäure-Elektrolyten

Zusätzlich zu den oben genannten Punkten ist ein weiterer Faktor zu berücksichtigen. Verwendet man das gleiche Volumen an Säure und Wasser, ist das resultierende Volumen nach dem Mischen deutlich geringer. Daher muss dieser Parameter bei der Herstellung des Elektrolyten ebenfalls beachtet werden. Verwenden Sie dazu die Daten in der Tabelle.

Viskositätseigenschaft

Beeinträchtigt die Leistung von Batterien mit Bleiplatten. Der Prozess in Batterien ist ein Diffusionsprozess. Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Viskosität ab. Diese Viskosität bestimmt, wie schnell der Elektrolyt während der Entladung die Oberfläche und die Poren der Elektroden erreicht.

Steigt die Viskosität, verlangsamt sich die Diffusion. Sinkt die Temperatur um 25 Grad, verdoppelt sich die Viskosität. Bei 50 °C⁰ Im Vergleich zum Normalwert ist der Anstieg 30-mal so hoch.

Wenn die Viskosität zunimmt, dann BatteriekapazitätDie Leistung von Blei-Säure-Batterien nimmt bei Kälte ab. Dies muss bei der Installation berücksichtigt werden. GelbatterienDie

Spezifischer Widerstand des Elektrolyten

Zur Berechnung muss man auf die Formel =rS/L zurückgreifen. Sie ist relevant, wenn der Widerstand des Elektrolyten, der das Medium einnimmt, … Kapazität, begrenzt auf eine Länge von 1 Zentimeter und einen Querschnitt von 1 cm³Die Bedeutung der Buchstaben in der Formel:

• L – Länge.
• r – spezifischer Widerstand in Ohm cm.
• S – Querschnitt cm²Die

Der Widerstand R ändert sich in dem Moment, in dem sich die Elektrolyttemperatur und -konzentration ändern. InnenwiderstandBei kleinen Batterien sollte man einen Elektrolyten mit dem niedrigsten spezifischen R-Wert verwenden.

Die Parameter solcher Widerstände sind in dieser Tabelle aufgeführt.

Der Wert von R steigt mit sinkender Temperatur, insbesondere unterhalb von Null Grad.

Tatsächlich ist der Gefrierpunkt des Elektrolyten ein wichtiger Indikator. Mit zunehmender Entladung der Batterie sinken seine Dichte und sein Gefrierpunkt. Bei niedrigen Temperaturen dehnt sich die Flüssigkeit aus, was zu Schäden an den Elektroden und der Batterie selbst führen kann.

Elektrolyt mit einer Dichte von 1,29 g/cm³³ hat den niedrigsten Gefrierpunkt.

Starterbatterien, die unter kalten Bedingungen eingesetzt werden, haben eine Dichte von 1,26–1,30 g/cm³.²Dieser Elektrolyt gefriert auch bei kältesten Temperaturen nicht.

Die folgende Tabelle zeigt die Dichtewerte, bei denen Gefrieren eintritt.

Alkalische Elektrolyte

Zur Herstellung werden Lithium und Kalium verwendet; beide sind ätzend.

Ätzkali, kurz KOH, ist weiß, fest und sehr gut löslich in H₂O.₂A. Beim Auflösen wird Wärme freigesetzt. Gemäß der GOST-Norm wird dieser Stoff in vier Qualitäten hergestellt:

• Höher.
• A
• Typ B.
• Jet.

Die erste Güteklasse enthält bis zu 96 % Ätzkali. Die zweite Güteklasse „A“ enthält bis zu 92 %. Die dritte Güteklasse „B“ enthält 88 %. Die vierte Güteklasse weist weniger Verunreinigungen als die technische Güteklasse auf.

Bei der Herstellung eines Elektrolyten aus Lithium und Kalium wird zuerst das Kalium gelöst, anschließend das Lithium hinzugegeben. Die Zugabemenge beträgt 10–20 Gramm pro Liter Elektrolyt. Danach lässt man die Lösung 15–20 Stunden stehen. Dadurch sinkt die Temperatur und Verunreinigungen können sich absetzen. Vor dem Verlassen des Behälters wird dieser dicht verschlossen.

Die entstandene Flüssigkeit wird in ein sauberes Gefäß gefüllt. Anschließend wird die Dichte mit einem Aräometer überprüft. Gegebenenfalls wird die Dichte auf den korrekten Wert eingestellt. Danach werden Alkali und Wasser hinzugegeben. Alternativ kann auch ein fertiges Elektrolytkonzentrat verwendet werden.

Welche Energiedichte benötigt Ihre Batterie? Diese Information finden Sie in der technischen Dokumentation. Enthält die Dokumentation keine kritischen Empfehlungen, kann ein Elektrolyt mit einer Dichte von 1,19–1,21 g/cm³ verwendet werden.³ bei 15 Grad Celsius. Es sollte außerdem 10-20 g/l Li enthalten.

Es ist wichtig zu beachten, dass eine Flüssigkeit mit diesen Eigenschaften am besten bei Temperaturen von mindestens 20 Grad Celsius eingesetzt wird. Bei niedrigeren Temperaturen ist eine Dichte von 1,25–1,27 g/cm³ geeignet.³Aber ohne die Verwendung von ätzendem Lithium.

Zur Reaktivierung von Eisen-Nickel- und Alkali-Cadmium-Nickel-Batterien wird ein Elektrolyt auf Lithium- und Kaliumbasis mit einer Dichte von 1,255-1,279 g/cm³ verwendet.³Zu all dem müssen Sie noch 69 Gramm ätzendes Lithium pro Liter Elektrolyt hinzufügen.

Zur einfacheren Vorbereitung verwenden Sie bitte die Tabelle.

 

Haltbarkeit von Elektrolyten

Es ist unbegrenzt lagerfähig. Um Ausfällungen zu vermeiden, sollte es vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden. Auch Temperaturschwankungen sind zu vermeiden. Die tatsächliche Lebensdauer des Batterieelektrolyten ist unbekannt, da sie von vielen Faktoren abhängt.

Wie kann man den Elektrolytstand in einer Autobatterie überprüfen?

Die Überprüfung sollte zweimal im Jahr durchgeführt werden: vor dem Winter und zu Beginn des Sommers.

Für die Durchführung dieses Verfahrens benötigte Werkzeuge:

• Hydrometer – ermöglicht die Messung der Dichte.
• Glasrohr mit einem Durchmesser von 5-7 mm.

Verifizierungsalgorithmus:

1. Nehmen Sie die Batterie aus dem Auto heraus.
2. Alle Stecker herausschrauben.
3. Platzieren Sie das Hydrometer so, dass das Arbeitsende in einem Abschnitt liegt.
4. Saugen Sie mithilfe des am Gerät angebrachten Ballons Elektrolyt an, bis der Schwimmer ansteigt und zu schwimmen beginnt, ohne die Wände des Hydrometers zu berühren.
5. Die Dichte lässt sich an der Stelle erkennen, an der sich Stab und Elektrolyt berühren.
6. Notieren Sie die erhaltenen Informationen auf einem Blatt Papier.

Ein ähnliches Verfahren sollte mit jeder Batteriebank wiederholt werden.

Heutzutage verwenden nur noch wenige Menschen selbst hergestellten Batterieelektrolyt. Gehen Sie einfach in ein Geschäft und kaufen Sie die benötigte Substanz für einen geringen Betrag. Das spart Ihnen Zeit und schützt Ihre Gesundheit!