Chất điện giải cho pin

Chất điện giải là một thành phần thiết yếu của pin. Nếu thiếu chất lỏng này, pin sẽ không hoạt động. Trong bài viết này, chúng ta sẽ giải thích chất điện giải là gì, cách thêm vào, tỷ trọng riêng của nó nên là bao nhiêu, và cũng cung cấp một số bảng hữu ích.

Tính chất và đặc điểm của chất điện giải

Dung dịch điện phân trong ắc quy là hỗn hợp gồm nước cất và axit sulfuric.

Axit sulfuric dùng cho pin là gì?

Về hình thức, nó giống như một chất lỏng nhờn có trọng lượng đáng kể. Nó không mùi và hòa tan hoàn toàn trong nước. Trong quá trình sản xuất chất điện phân cho ắc quy chì-axit, có thể quan sát thấy hiện tượng sinh nhiệt. Hiện tượng này là nguyên nhân gây ra sự hòa tan của axit.

Các tài xế sử dụng axit tiêu chuẩn GOST 667-83 loại A cho ắc quy của họ. Axit có độ tinh khiết cao, GOST 142b2-78, cũng có bán tại các cửa hàng. Nó thường có các đặc điểm sau:

1. Monohydrat 92-94%.
2. Khối lượng riêng theo tiêu chuẩn là 1,830 g/cm3.
3. Tạp chất có hàm lượng lên đến 0,03665% (sắt 0,012%, oxit nitơ 0,0001%, mangan lên đến 0,0001%, clo - 0,0005%, asen - 0,0001%).

Nước cất dùng cho pin

Nếu thiếu nước này, việc tạo ra chất điện giải chất lượng cao là điều không thể. Nghiêm cấm sử dụng H2 để thay thế.₂Nước từ sông, nguồn cấp nước hoặc nước máy, bao gồm cả nước công nghiệp và nước uống, đều không được phép sử dụng. Nước ngưng tụ hơi nước được phép sử dụng. Tuy nhiên, cần phải phân tích hóa học trước khi sử dụng. Trong quá trình này, cần xác định hàm lượng sắt và đảm bảo không vượt quá 0,0004%. Hàm lượng đồng cũng không được vượt quá 0,005%.

Máy chưng cất điện tử được sử dụng để thu được chất lỏng quý giá này trong các hiệu thuốc, nhà máy, bệnh viện và phòng thí nghiệm. Những thiết bị này cũng có sẵn cho người tiêu dùng thông thường. Nước cất có thể được thu được bằng các thiết bị như máy chưng cất HR-01, cột chưng cất Wein, Pervach Econom và các thiết bị khác.

Bạn nên kiểm tra nước được sản xuất từ ​​máy chưng cất của mình 6 tháng một lần. Hãy đảm bảo rằng nồng độ chất rắn đạt mức như sau:

1. Canxi – 1,0 mg.
2. Amoniac – 5 mg/lít.
3. Sulfat – tối đa 0,5 g/l.
4. Nồng độ amoni không quá 0,05 mg/l.
5. Nồng độ clorua không được vượt quá 0,02 mg/l.

Ngoài ra, nước cất cần được kiểm tra hàm lượng nitrat, sắt và kim loại nặng. Bảng kết quả phải cho biết liệu nước này có thể được sử dụng để tạo ra chất điện giải hay không. Nước này phải tuân thủ tiêu chuẩn GOST 6709-72.

Tại các cửa hàng bán lẻ thông thường, một chai nước 1,5 lít có thể mua được với giá từ 20 đến 30 rúp.

Chuẩn bị dung dịch điện phân cho pin

Chất điện phân trong pin về cơ bản là dung dịch nước của H₂.₂VÌ THẾ₄Sử dụng nước và axit với các thông số đã mô tả ở trên. Để châm thêm và bổ sung, hãy sử dụng chất điện giải có mật độ 1,18-1,24 g/cm³. Bạn có thể sử dụng mật độ 1,83 g/cm³.³ Sau đó chia quy trình thành hai phương pháp:

• Trước tiên, hãy tạo dung dịch điện giải có mật độ 1,4 g/cm³.³Hãy đợi cho đến khi nhiệt độ giảm xuống 20 độ C.
• Tiếp theo, hãy tạo dung dịch điện giải cần thiết từ dung dịch điện giải này.

Cách làm này sẽ giúp ngăn axit sulfuric bị quá nóng.

Dung dịch điện phân phải được pha chế trong một vật chứa chuyên dụng. Vật liệu có thể là nhựa, gốm hoặc ebonit. Chì dung tíchCách này cũng được. Nhưng tuyệt đối không dùng bát thủy tinh. Nó sẽ bị nứt do nhiệt độ cao.

Việc đầu tiên bạn cần làm là đổ một lượng nước cất nhất định.₂Sau đó, từ từ đổ lượng axit sulfuric cần thiết vào hỗn hợp. Khuấy đều hỗn hợp liên tục bằng đũa thủy tinh. Tốt nhất là nên sử dụng H₂VÌ THẾ₄ Bạn sẽ thêm nó từng phần một.

Luôn luôn đổ axit vào nước. Nếu không, bạn sẽ có một hỗn hợp axit nguy hiểm bắn tung tóe khắp nơi. Điều này có thể gây bỏng cho cơ thể và làm hư hại các vật dụng xung quanh.

Trang thiết bị bảo hộ lao động:

1. Ủng cao su.
2. Găng tay được làm từ cùng chất liệu.
3. Bộ quần áo bảo hộ lao động bằng vải đặc biệt.
4. Kính bảo hộ.
5. Tấm chắn bằng cao su.

Dưới đây là các bảng đặc biệt giúp bạn hiểu rõ tỷ lệ cần tuân thủ.

Dữ liệu về tỷ lệ axit sulfuric so với nước cất

Để đạt được mật độ 1,4 g/cm³³ Bạn cần tuân thủ dữ liệu từ bảng thứ 2.

Để đạt được mật độ 1,83 g/cm³³ Hãy sử dụng thông tin được cung cấp bên dưới.

Nên sử dụng tỷ trọng kế để xác định mật độ. Khi đo nhiệt độ, nhiệt kế không được chứa bất kỳ vật liệu bằng gỗ hoặc kim loại nào. Nên tiến hành đo khi nhiệt độ giảm xuống 20 độ.

Hệ số biến thiên nhiệt độ-mật độ tương ứng với giá trị 0,0007 g/cm³ trên mỗi 1°C. Nếu nhiệt độ trên 20°C, một hệ số hiệu chỉnh sẽ được thêm vào dữ liệu mật độ đo được trong các phép tính. Giả sử nhiệt độ thực tế là 30°C, và nhiệt độ đo được là 20°C. Khi đó, sự khác biệt sẽ là 10°C.⁰Vậy, kết quả ta thu được là: 0,0007 x 10 = 0,07 g/cm3. Tức là, ta cộng thêm sai số 0,007 g/cm3 vào dữ liệu mật độ thu được.

Nếu nhiệt độ thực tế là 10 độ, thì sự chênh lệch so với nhiệt độ được nêu ở trên sẽ là 10 độ C.⁰0,0007 g/cm3 được nhân với mười và giá trị hiệu chỉnh là 0,007 g/cm3. Trong trường hợp này, giá trị hiệu chỉnh được trừ đi từ mật độ đo được ở t = 10°C.⁰.

Nghiêm cấm việc đổ thêm chất điện giải. hơn 25 C⁰.

Các tính chất cơ bản của chất điện giải axit sulfuric

Ngoài những điều đã nêu trên, cần xem xét thêm một yếu tố khác. Nếu bạn lấy cùng một lượng axit và nước, thể tích thu được sau khi trộn sẽ nhỏ hơn đáng kể. Do đó, thông số này cũng phải được tính đến khi pha chế dung dịch điện giải. Để làm điều này, hãy sử dụng dữ liệu trong bảng.

Tính chất độ nhớt

Ảnh hưởng đến hiệu suất của pin có tấm chì. Quá trình trong pin là quá trình khuếch tán. Tốc độ khuếch tán này phụ thuộc vào độ nhớt. Độ nhớt này quyết định tốc độ chất điện giải tiếp cận bề mặt và các lỗ rỗng của điện cực trong quá trình phóng điện.

Nếu độ nhớt tăng, quá trình khuếch tán sẽ chậm lại. Khi nhiệt độ giảm 25 độ, độ nhớt tăng gấp đôi. Ở 50°C⁰ Mức tăng này gấp 30 lần so với mức bình thường.

Khi độ nhớt tăng lên thì dung lượng pingiảm. Do đó, hiệu suất của ắc quy chì-axit trong thời tiết lạnh giảm. Điều này cần được tính đến khi lắp đặt. pin gel.

Điện trở suất riêng của chất điện giải

Để tính toán, bạn sẽ phải sử dụng công thức = rS/L. Công thức này có liên quan khi điện trở của chất điện giải chiếm chỗ trong dung tích, giới hạn ở chiều dài 1 cm và tiết diện 1 cm³Ý nghĩa của các chữ cái trong công thức:

• L – chiều dài.
• r – điện trở suất tính bằng ôm cm.
• S – tiết diện ngang cm².

Điện trở R thay đổi tại thời điểm nhiệt độ và nồng độ chất điện giải thay đổi. điện trở bên trongNếu pin nhỏ, bạn nên sử dụng chất điện phân có điện trở suất riêng thấp nhất.

Các thông số của loại điện trở này được tìm thấy trong bảng này.

R tăng khi nhiệt độ giảm, đặc biệt là dưới 0 độ C.

Thực tế, điểm đóng băng của chất điện phân là một chỉ số quan trọng. Khi pin phóng điện, mật độ và điểm đóng băng của nó giảm. Ở nhiệt độ thấp, thể tích chất lỏng tăng lên, dẫn đến hư hỏng các điện cực và chính pin.

Chất điện giải có mật độ 1,29 g/cm³³ có điểm đóng băng thấp nhất.

Ắc quy khởi động dùng trong điều kiện lạnh có mật độ 1,26-1,30 g/cm³.²Chất điện giải này không đóng băng ngay cả trong thời tiết lạnh nhất.

Bảng dưới đây thể hiện các mức mật độ mà tại đó hiện tượng đóng băng xảy ra.

Chất điện giải kiềm

Liti và kali được sử dụng để tạo ra chúng; cả hai đều có tính ăn mòn.

Kali hydroxit, hay gọi tắt là KOH, là chất rắn màu trắng và rất dễ tan trong H₂O.₂A. Nhiệt được tỏa ra khi nó hòa tan. Theo tiêu chuẩn GOST, chất này được sản xuất theo bốn loại:

• Cao hơn.
• MỘT
• Loại B.
• Máy bay phản lực.

Loại một chứa tới 96% kali hydroxit. Loại hai, "A," chứa tới 92%. Loại ba, "B," chứa 88%. Loại tư có ít tạp chất hơn loại kỹ thuật.

Khi pha chế dung dịch điện phân từ liti và kali, trước tiên hãy hòa tan kali, sau đó thêm liti. Tỷ lệ thêm liti là 10-20 gam trên 1 lít dung dịch điện phân. Sau đó, để yên trong 15-20 giờ. Điều này giúp nhiệt độ giảm xuống và các tạp chất kết tủa. Trước khi rời khỏi dung dịch, hãy đậy kín bằng nắp.

Sau đó, đổ dung dịch thu được vào một bình chứa sạch. Tiếp theo, kiểm tra tỷ trọng bằng tỷ trọng kế. Nếu cần, điều chỉnh tỷ trọng đến mức thích hợp. Sau đó, thêm kiềm và nước. Hoặc bạn có thể thêm dung dịch điện giải đậm đặc đã pha sẵn.

Pin của bạn cần mật độ điện phân bao nhiêu? Thông tin này có thể tìm thấy trong tài liệu kỹ thuật của pin. Nếu tài liệu không có bất kỳ khuyến nghị quan trọng nào, thì có thể sử dụng điện phân có mật độ 1,19-1,21 g/cm3.³ ở nhiệt độ 15 độ C. Sản phẩm cũng nên chứa 10-20 g/l Li.

Điều quan trọng cần lưu ý là chất lỏng có các đặc tính này được sử dụng tốt nhất ở nhiệt độ không thấp hơn 20 độ C. Ở nhiệt độ thấp hơn, mật độ 1,25–1,27 g/cm³ là phù hợp.³Nhưng không sử dụng Li ăn da.

Để phục hồi pin sắt-niken và pin kiềm cadmi-niken, người ta sử dụng chất điện phân gốc lithi và kali với mật độ 1,255-1,279 g/cm³.³Ngoài ra, bạn vẫn cần thêm 69 gam Li ăn da cho mỗi 1 lít dung dịch điện phân.

Để tiện chuẩn bị, hãy sử dụng bảng.

 

Thời hạn sử dụng của chất điện giải

Pin có thể được bảo quản vô thời hạn. Để tránh kết tủa, hãy để pin tránh ánh nắng trực tiếp. Ngoài ra, tránh sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Tuổi thọ thực tế của chất điện phân trong pin chưa được biết rõ, vì nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố.

Làm thế nào để kiểm tra dung dịch điện phân trong bình ắc quy ô tô?

Việc kiểm tra nên được thực hiện hai lần trong mỗi 12 tháng: trước mùa đông và vào đầu mùa hè.

Các dụng cụ cần thiết để thực hiện quy trình này:

• Tỷ trọng kế – cho phép bạn đo mật độ.
• Ống thủy tinh có đường kính 5-7 mm.

Thuật toán xác minh:

1. Tháo bình ắc quy ra khỏi xe.
2. Tháo hết các phích cắm.
3. Đặt dụng cụ đo tỷ trọng sao cho đầu làm việc nằm trong một ngăn.
4. Sử dụng bầu bơm trên thiết bị, hút dung dịch điện giải vào cho đến khi phao nổi lên và bắt đầu nổi mà không chạm vào thành của tỷ trọng kế.
5. Có thể quan sát thấy mật độ tại điểm mà thanh dẫn và chất điện giải tiếp xúc với nhau.
6. Hãy ghi lại những thông tin nhận được vào một tờ giấy.

Cần lặp lại quy trình tương tự với từng bộ pin.

Ngày nay rất ít người sử dụng dung dịch điện phân ắc quy tự chế. Chỉ cần đến bất kỳ cửa hàng nào và mua chất cần thiết với một khoản phí nhỏ. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và bảo vệ tính mạng của bạn!