Как сделать щелочной электролит самостоятельно.

        Щелочные аккумуляторы в наше время имеют широкое применение, как на производствах, так и в быту. Основными потребителями, конечно же являются предприятия связанные с эксплуатацией подвижногоКак сделать щелочной электролит своими руками состава на железной дороге, а также их устанавливают в электрических погрузчиках и специальных шахтных электровозах. В горнодобывающих компаниях ни один шахтер не спустится в шахту без исправно работающего аккумуляторного шахтерского фонаря. Как правило, используются на таких предприятиях  щелочные аккумуляторные батареи. Такой выбор обусловлен, прежде всего тем, что щелочные батареи по долговечности, надежности, и многим другим параметрам превосходят более распространенные кислотные аккумуляторы.
     Гарантийный срок использования щелочных элементов составляет 5-7 лет, а при грамотном их эксплуатировании может достигать и более десяти лет. Для этих целей аккумуляторным батареям необходимо время от времени проводить техническое обслуживание. Принцип, которого заключается в проверке плотности электролита в каждом элементе питания, в контроле на наличие коротких замыканий внутри элементов, а также замера напряжения на клеммах аккумулятора при наличии нагрузки.
   В рамках данной статье  мы рассмотрим особенности, применяемых щелочных  электролитов, а также опишем технологию самостоятельного приготовления аккумуляторного электролита.
 

Особенности применения щелочных электролитов.

     Щелочной электролит необходим для заливки щелочных аккумуляторных батарей, имеющих никель-кадмиевый  или железо-никелевый состав. Для таких видов щелочных аккумуляторов применяют два вида электролитов: натриевый и калиевый.
    Средняя плотность щелочных электролитов применяемых в нашей стране находится в пределах 1,19-1,21г/см3. По составу электролиты несколько отличается друг от друга. Так  для приготовления натриевого электролита используют  гидроксид натрия (едкий натр) и дистиллированную воду. А для производства калиевого электролита, кроме щелочи (едкий калий) и дистиллированной воды, дополнительно добавляют  1% раствор гидроокиси лития, который значительно повышает характеристики электролита.
    Исходными материалами для изготовления щелочного электролита являются:
  • вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72) . В крайних случаях  допускается к использованию водопроводная отстоянная вода.
  • едкий калий КОН (ГОСТ 9285-69), ХЧ (химически чистый);
  • гидроокись лития, технический Li(ОН)3 (ГОСТ 8595-75).  
 
  Современные технические рекомендации описывают плотность и состав электролита в зависимости от температурных условий их использования. 
  • при эксплуатации батареи при окружающей температуре от -19 до +35 необходимо иметь составной калиево-литиевый электролит, с добавкой 20г. на литр едкого лития. Плотность такого электролита должна быть в пределах 1,19-1,21г/см3.
  • для батарей, эксплуатация которых предполагается в более холодных условиях, при температуре окружающей среды от -40 до -20 градусов по Цельсию необходимо использовать в качестве электролита раствор едкого кали, плотностью 1,26 - 1,2821г/см3.
  • для использования аккумуляторных батарей в условиях высоких температур, необходимо применение электролита состоящего из раствора едкого натра с добавлением 20г. на литр едкого лития, при этом плотность готового продукта должна находится в пределах 1,17 - 1,19 г/см3.
   Приготовление электролита должно производиться в чистой чугунной, железной или пластмассовой посуде.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ использование при приготовления щелочного электролитаТвердый калиево-литиевый (KLi) электролит для щелочных аккумуляторов оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, обычной стеклянной и керамической посуды.
 

Порядок приготовления щелочного электролита.

  ВНИМАНИЕ!  Перед тем как приступить самостоятельному изготовлению щелочного электролита - ПОДУМАЙ! НУЖНО ЛИ ТЕБЕ ЭТО?! СДЕЛАЙ ПРОЩЕ - купи в нашем магазине готовый сухой калиево-литиевый щелочной электролит для аккумуляторов и просто добавь в него воды. Мы отправим его почтой, и вы быстро решите свою проблему.

 

      Технология приготовления аккумуляторного электролита заключается в строгом соблюдении следующих технологических последовательностей:
  • налить в посуду(термостойкую) необходимое количество воды; 
  • при помощи стальных щипцов или лопатки опустить в воду небольшими порциями кусочки щелочи;
  • для ускорения прохождения реакции растворения щелочи в воде, раствор необходимо перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой;
  • откорректировать плотность электролита, добавив необходимое количество воды или щелочи;
  • изолировав посуду с электролитом от доступа воздуха и дать ему остыть и отстояться в течение 3-6 часов до полного осветления;
  • осторожно слить осветленную часть электролита. Получаемые для заливки аккумуляторов щелочные растворы представляют собой прозрачные, слегка желтоватые жидкости, без запаха. На дне раствора допускается наличие небольшого количества темного осадка.
      ВАЖНО! При приготовлении щелочного электролита необходимо строго соблюдать меры предосторожности при работе с химически опасными веществами. Щелочь – один из сильнейших разъедающих химических реактивов, вызывающий сильные химические ожоги. При работе с щелочью необходимо использовать средства индивидуальной защиты глаз и рук. Не допускайте  пролива щелочных растворов на одежду.
    Для последующего хранения электролита необходимо разлить его в стеклянные бутыли, после чего герметично закрыть резиновыми пробками или залить парафином. Наклеить этикетки с указанием состава раствора, его плотности и даты производства.
 
   ___________________________________________________________________________________________
   
    Получить дополнительную информацию о том, что такое щелочь, о свойствах и возможных реакциях с другими химическими веществами, Вы сможете если нажмете на ссылку Щелочь.

______________________________________________________________________________________________________________

Плотность щелочного электролита.

 

      Срок службы щелочных аккумуляторов зависит от состава электролита и его плотности. В зависимости от температурных условий работы (использования)аккумуляторов, для максимально долгого сохранения ёмкости целесообразно работать сизмерениеплотности_ареометром.gif различными электролитами.
Оптимальный состав электролита: 
  • Температура: -15…+35 °С (допустимы кратковременные повышения температуры электролита до 45 °С.) Состав: КОН +LiOH Плотность: 1,19 –1,21 г/см3 +20 г/л (LiOH)
  • Температура: -25…-15 °С Состав: КОН Плотность: 1,25 г/см3
  • Температура: -40…-25 °С Состав: КОН Плотность: 1,27 г/см3
  • Температура: ≥+40…+60 °С Состав: NaОН +LiOH Плотность: 1,17 –1,19 г/см3 +от 10 до 15 г/л (LiOH) Заряд необходимо проводить током 0,25С в течении 8 часов.
  • Температура: +10…+60 °С Состав: NaОН Плотность: 1,17 –1,19 г/см3
 
- В этих двух случаях эксплуатация разрешена только, если отсутствует LiOH, однако срок службы аккумуляторов уменьшается:
  • Температура: -15…+15 °С Состав: КОН Плотность: 1,19 –1,21 г/см3
  • Температура: +10…+30 °С Состав: NaОН Плотность: 1,17 –1,19 г/см3
 
- Позволяет сохранить ёмкость аккумуляторов во время эксплуатации при температуре +40 °С в течении 1000 циклов применение составного электролита: 200 г/л КОН +20 г/л NaОН +10 г/л LiOH. Формирование аккумулятора при этой температуре производить электролитом: 190 г/л КОН +30 г/л LiOH.
   
    Летом и зимой в отапливаемых помещениях запрещается работать раствором КОН без добавления LiOH т.к. это приводит к безвозвратной потере ёмкости. 100 циклов при температуре +40 °С до 50% потери ёмкости от номинальной . У NaОН без добавления LiOH 200 циклов при температуре +40 °С до 20% потери ёмкости от номинальной. Оптимальный состав электролита: Для ввода в строй: 190 г/л КОН +30 г/л LiOH. Для эксплуатации: КОН плотностью 1,19 –1,21 г/см3 +10 г/л (LiOH) Либо: 200 г/л КОН +20 г/л NaОН +10 г/л LiOH.
 
    ВАЖНО! Замена электролита производится после разряда аккумулятора. Замену электролита нужно производить через 100 циклов (заряд-разряд), но не реже одного раза в год.
    Заряженные аккумуляторы должны храниться закрытыми, т.к. щёлочь поглощает углекислый газ из воздуха в следствии чего ёмкость аккумуляторов снижается, потому-то, собственно, щелочь время от времени и меняется на новую.
   В процессе заряда, особенно летом, необходимо следить за температурой электролита и в случае повышения её выше +40 °С для едкого натра и +30 °С для едкого кали необходимо прервать заряд и дать аккумуляторам остыть. При использовании электролита едкого натра, ёмкость батареи снижается на 5-15%.
   При смене электролита, в аккумуляторе остаётся от 20 до 40% старого электролита, который смешивается с новым.
 
 
Чем измеряется плотность электролита.
 
     Для проверки состояния заряда аккумуляторной батареи используется ареометр. Это действие выполняется путемИзмерение плотности электролита определения плотности электролита, что достигается путем измерения его удельного веса. Чем больше концентрация основного вещества (кислоты или щелочи), тем плотнее становится электролит. Чем выше плотность, тем выше уровень заряда.
При измерении плотности электролита стоит соблюдать следующие правила:
  • при проверке состояния заряда необходимо делать замеры в нескольких  ячейках батареи;
  • не ожидайте точного считывания показаний ареометра(А) сразу после залива электролита в аккумулятор (В), смотрите рисунок; 
  • температура батареи влияет на точность считывания. Электролит должен быть при нормальной комнатной температуре;
  • соблюдайте правила техники безопасности при работе с едкими веществами;
  • электролит, который остается в ареометре, является коррозионным веществом. Не забывайте его промывать после использования. 

 

Электролит меняется:
  • При переходе с летнего режима на зимний и наоборот;
  • В случае неисправности;
  • Для удаления скапливающихся вредных примесей (карбонатов) ухудшающих работу аккумуляторов.
   После смены электролита необходимо дать отстояться батарее 2 часа и сообщить усиленный заряд. Чем ниже концентрация электролита, тем ниже ёмкость аккумулятора, тем раньше происходит выделение водорода при заряде. Увеличение концентрации LiOH приводит к увеличению сопротивления электролита, а значит уменьшается разрядный ток, но зато увеличивается ёмкость аккумулятора.
  •    Концентрация LiOH: 5 г/л, увеличение ёмкости: 10%
  •    Концентрация LiOH: 20 г/л, увеличение ёмкости: 18%
  •    Концентрация LiOH: 50 г/л, увеличение ёмкости: 22%.
   Электролит необходимо хранить плотно закрытым. Необходимо следить за тем, чтобы электролит в аккумуляторе не высох, т.к. из-за его кристаллизации аккумуляторы могут «разбухнуть» и прийти в негодность.
   Продолжительная эксплуатация аккумуляторов на электролите КОН часто приводит к понижению ёмкости на 25-40% из-за потери ёмкости положительным электродом.
   Потеря ёмкости восстанавливается следующим образом:
   Аккумуляторы 2-3 раза промываются дистиллированной водой, после чего немедленно заливаются раствором едкого натра плотностью 1,17-1,18 г/см3 и пропитываются 2 часа новым электролитом. Затем аккумуляторам сообщается 2 усиленных заряда. Разряд после каждого из этих зарядов производится нормальным режимом в течении 8 час., но не ниже 1,0 вольт на элемент. После этих двух циклов электролит первой замены выливается из аккумуляторов и производится заливка свежим раствором едкого натра той же плотности. Затем повторяется 2 усиленных заряда и разряда в точности также , как и при первой замене электролита. Теперь следует нормальный 7 часовой заряд и следом за ним разряд. По данным этого разряда судят о том, как восстановилась ёмкость. Обычно она восстанавливается полностью.
 

Купить щелочной электролит можно у нас  

электролит_щелочной.jpg     Купить щелочной калиево-литиевый электролит плотностью 1,41г\см3 (жидкий) в Новосибирске можно в нашем магазине, в разделе "Сырье, химреактивы/Щелочь KOH".
 
     Плотность щелочного электролита измеряется прибором Ареометр купить , который вы тоже можете в нашем магазине.
 
 
 
 
 
 
 
 
______________________________________________________________
 
      Если вам статья понравилась, а изложенная в ней информация была для вас полезной, кликните на значки ниже, чтобы поделиться ею со своими  друзьями в социальных сетях.