Électrolyte pour batteries

L'électrolyte est un élément essentiel d'une batterie. Sans ce fluide, elle ne peut tout simplement pas fonctionner. Dans cet article, nous expliquerons ce qu'est l'électrolyte, comment l'ajouter, quelle doit être sa densité et nous fournirons également des tableaux utiles.

Propriétés et caractéristiques des électrolytes

L'électrolyte de la batterie est un mélange d'eau distillée et d'acide sulfurique.

À quoi sert l'acide sulfurique pour une batterie ?

Il se présente sous la forme d'une substance huileuse assez dense. Inodore, il est parfaitement soluble dans l'eau. Lors de la production d'électrolyte pour batteries au plomb, un dégagement de chaleur est observé. Ce phénomène est à l'origine de la dissolution de l'acide.

Les automobilistes utilisent de l'acide standard GOST 667-83 de grade A pour leurs batteries. De l'acide de haute pureté, GOST 142b2-78, est également disponible dans le commerce. Il présente généralement les caractéristiques suivantes :

1. Monohydrate 92-94%.
2. Densité selon la norme 1,830 g/cm3.
3. Impuretés jusqu'à 0,03665 % (fer 0,012 %, oxydes d'azote 0,0001 %, manganèse jusqu'à 0,0001 %, chlore - 0,0005 %, arsenic - 0,0001 %).

Eau distillée pour batteries

Sans cette eau, il est tout simplement impossible de créer un électrolyte de haute qualité. L'utilisation d'hydrogène comme substitut est interdite.₂L'utilisation d'eau de rivière, d'un réseau d'adduction d'eau ou du robinet, y compris l'eau industrielle et potable, est interdite. Les condensats de vapeur sont autorisés, mais une analyse chimique est requise avant utilisation. Cette analyse doit notamment déterminer la teneur en fer, qui ne doit pas dépasser 0,0004 %. La teneur en cuivre ne doit pas non plus excéder 0,005 %.

Les distillateurs électroniques sont utilisés pour obtenir l'eau distillée dans les pharmacies, les usines, les hôpitaux et les laboratoires. Ces appareils sont également accessibles au grand public. On peut obtenir de l'eau distillée grâce à des appareils tels que le distillateur HR-01, l'alambic à colonne Wein, le Pervach Econom, et d'autres encore.

Il est conseillé de tester l'eau produite par votre distillateur tous les 6 mois. Assurez-vous que les niveaux de matières solides soient les suivants :

1. Calcium – 1,0 mg.
2. Ammoniac – 5 mg par litre.
3. Sulfates – jusqu’à 0,5 g/l.
4. Ammonium pas plus de 0,05 mg/l.
5. Chlorure ne dépassant pas 0,02 mg/l.

De plus, l'eau distillée doit être analysée afin de détecter la présence de nitrates, de fer et de métaux lourds. Le tableau obtenu doit indiquer si cette eau peut être utilisée pour la préparation d'électrolytes. Elle doit être conforme à la norme GOST 6709-72.

Dans les commerces de détail classiques, une bouteille d'eau de 1,5 litre peut être achetée pour 20 à 30 roubles.

Préparation de l'électrolyte pour batteries

L'électrolyte de la batterie est essentiellement une solution aqueuse d'H₂DONC₄Utilisez de l'eau et de l'acide selon les paramètres décrits ci-dessus. Pour le remplissage et l'appoint, utilisez un électrolyte d'une densité de 1,18 à 1,24 g/cm³. Vous pouvez également utiliser un électrolyte d'une densité de 1,83 g/cm³.³ diviser ensuite le processus en deux approches :

• Commencez par créer un électrolyte de 1,4 g/cm³.³Attendez que sa température descende à 20 degrés Celsius.
• Ensuite, préparez l'électrolyte requis à partir de cet électrolyte.

Cette méthode permettra d'éviter que l'acide sulfurique ne devienne trop chaud.

L'électrolyte doit être préparé dans un récipient spécifique. Celui-ci peut être en plastique, en faïence ou en ébonite. Plomb capacitéCela fonctionnera aussi. Mais n'utilisez jamais un bol en verre. Il se fissurera à cause des températures élevées.

La première chose à faire est de verser une certaine quantité d'hydrogène distillé.₂Ensuite, versez le volume requis d'acide sulfurique en un mince filet. Remuez constamment le mélange avec une tige de verre. Il est préférable que H₂DONC₄ Vous l'ajouterez par portions.

Versez toujours l'acide dans l'eau. Sinon, vous risquez de vous retrouver avec un cocktail explosif de gouttelettes d'acide dangereuses projetées dans toutes les directions. Cela pourrait vous brûler et endommager les objets environnants.

Équipements de protection individuelle pour le travail :

1. Bottes en caoutchouc.
2. Des gants fabriqués dans le même matériau.
3. Combinaison spéciale en tissu.
4. Lunettes de protection.
5. Tablier caoutchouté.

Vous trouverez ci-dessous des tableaux spécifiques qui vous permettront de comprendre les proportions à respecter.

Données sur le rapport entre l'acide sulfurique et l'eau distillée

Pour obtenir une densité de 1,4 g/cm³³ Vous devez vous conformer aux données du deuxième tableau.

Pour obtenir une densité de 1,83 g/cm³³ Utilisez les informations fournies ci-dessous.

Un hydromètre doit être utilisé pour mesurer la densité. Lors de la mesure de la température, le thermomètre ne doit contenir ni bois ni métal. Les mesures doivent être effectuées lorsque la température atteint 20 degrés.

Le gradient température-densité correspond à une valeur de 0,0007 g/cm³ par degré Celsius. Si la température est supérieure à 20 °C, une correction est appliquée aux données de densité mesurées. Supposons que la température réelle soit de 30 °C et la nôtre de 20 °C. La différence sera alors de 10 °C.⁰Nous obtenons donc : 0,0007 × 10 = 0,07 g/cm³. Autrement dit, nous ajoutons une erreur de 0,007 g/cm³ aux données de densité obtenues.

Si la température réelle est de 10 degrés, la différence avec la température indiquée ci-dessus sera de 10 °C.⁰On multiplie 0,0007 g/cm³ par dix, ce qui donne une correction de 0,007 g/cm³. Dans ce cas, la correction est soustraite de la densité mesurée à t = 10 °C.⁰.

Il est interdit de remplir l'électrolyte t plus de 25 C⁰.

Propriétés fondamentales de l'électrolyte d'acide sulfurique

Outre ce qui précède, un autre facteur doit être pris en compte. À volume d'acide et d'eau égaux, le volume obtenu après mélange sera nettement inférieur. Il est donc impératif de tenir compte de ce paramètre lors de la préparation de l'électrolyte. Pour ce faire, reportez-vous aux données du tableau.

Propriété de viscosité

Cela affecte les performances des batteries à plaques de plomb. Le processus dans les batteries est de type diffusion. La vitesse de cette diffusion dépend de la viscosité. Cette viscosité détermine la rapidité avec laquelle l'électrolyte atteint la surface et les pores des électrodes lors de la décharge.

Si la viscosité augmente, la diffusion ralentit. Lorsque la température baisse de 25 degrés, la viscosité double. À 50 °C⁰ son augmentation est 30 fois supérieure à celle de la normale.

Lorsque la viscosité augmente, alors capacité de la batteriediminue. De ce fait, les performances des batteries au plomb-acide diminuent par temps froid. Il faut en tenir compte lors de leur installation. batteries au gel.

résistance spécifique de l'électrolyte

Pour la calculer, il faudra utiliser la formule = rS/L. Elle est pertinente lorsque la résistance de l'électrolyte occupant capacité, limitée à une longueur de 1 centimètre et à une section transversale de 1 cm³Signification des lettres dans la formule :

• L – longueur.
• r – résistance spécifique en ohms cm.
• S – section transversale cm².

R change au moment où la température et la concentration de l'électrolyte changent. résistance interneSi la batterie est petite, vous devez utiliser un électrolyte avec la résistance spécifique la plus faible.

Les paramètres de ces résistances se trouvent dans ce tableau.

R augmente lorsque la température diminue, surtout en dessous de zéro degré.

En effet, le point de congélation de l'électrolyte est un indicateur important. À mesure que la batterie se décharge, sa densité et son point de congélation diminuent. Par temps froid, le volume du liquide augmente, ce qui peut endommager les électrodes et la batterie elle-même.

Électrolyte d'une densité de 1,29 g/cm³³ possède le point de congélation le plus bas.

Les batteries de démarrage utilisées par temps froid ont une densité de 1,26 à 1,30 g/cm³.²Cet électrolyte ne gèle pas, même par temps très froid.

Le tableau ci-dessous indique les niveaux de densité auxquels le gel se produit.

électrolytes alcalins

On utilise du lithium et du potassium pour les fabriquer ; tous deux sont caustiques.

La potasse caustique, ou KOH en abrégé, est blanche, solide et très soluble dans l'hydrogène.₂A. De la chaleur est dégagée lors de sa dissolution. Selon la norme GOST, cette substance est produite en quatre qualités :

• Plus haut.
• UN
• Type B.
• Jet.

La première qualité contient jusqu'à 96 % de potasse caustique. La deuxième qualité, dite « A », en contient jusqu'à 92 %. La troisième qualité, dite « B », en contient 88 %. La quatrième qualité présente moins d'impuretés que la qualité technique.

Pour préparer un électrolyte à base de lithium et de potassium, commencez par dissoudre le potassium, puis ajoutez le lithium à raison de 10 à 20 grammes par litre d'électrolyte. Laissez ensuite reposer la solution pendant 15 à 20 heures afin de permettre à la température de baisser et aux impuretés de précipiter. Avant de quitter le récipient, couvrez hermétiquement la solution.

Versez ensuite la solution liquide obtenue dans un récipient propre. Vérifiez ensuite sa densité à l'aide d'un densimètre. Si nécessaire, ajustez-la. Ajoutez ensuite l'alcali et l'eau. Vous pouvez également utiliser une solution électrolytique concentrée prête à l'emploi.

Quelle densité d'électrolyte est requise pour votre batterie ? Cette information se trouve dans sa documentation technique. Si celle-ci ne contient aucune recommandation particulière, un électrolyte de 1,19 à 1,21 g/cm³ peut être utilisé.³ à 15 degrés Celsius. Il devrait également contenir 10 à 20 g/l de Li.

Il est important de noter qu'un fluide présentant ces caractéristiques est optimal à une température d'au moins 20 °C. À des températures inférieures, une densité de 1,25 à 1,27 g/cm³ est appropriée.³Mais sans utiliser de lithium caustique.

Pour régénérer les batteries fer-nickel et cadmium-nickel alcalines, on utilise un électrolyte à base de lithium et de potassium d'une densité de 1,255 à 1,279 g/cm³.³À tout cela, il faut encore ajouter 69 grammes de lithium caustique par litre d'électrolyte.

Pour faciliter la préparation, utilisez le tableau.

 

durée de conservation des électrolytes

Elle peut être conservée indéfiniment. Pour éviter la condensation, conservez-la à l'abri de la lumière directe du soleil et des variations de température. La durée de vie réelle de l'électrolyte de la batterie est inconnue, car elle dépend de nombreux facteurs.

Comment vérifier l'électrolyte d'une batterie de voiture ?

Ce contrôle doit être effectué deux fois par an : avant l’hiver et au début de l’été.

Outils nécessaires à la réalisation de cette procédure :

• Hydromètre – permet de mesurer la densité.
• Tube en verre d'un diamètre de 5 à 7 mm.

Algorithme de vérification :

1. Retirez la batterie de la voiture.
2. Dévissez tous les bouchons.
3. Placez l'hydromètre de façon à ce que l'extrémité de travail se trouve dans une section.
4. En utilisant la poire de l'appareil, aspirer l'électrolyte jusqu'à ce que le flotteur remonte et commence à flotter sans toucher les parois de l'hydromètre.
5. La densité est visible au point de contact entre la tige et l'électrolyte.
6. Notez les informations reçues sur une feuille de papier.

Une procédure similaire doit être répétée pour chaque batterie.

De nos jours, rares sont ceux qui fabriquent eux-mêmes leur électrolyte pour batterie. Il suffit de se rendre dans n'importe quel magasin et d'acheter le produit nécessaire pour une somme modique. Vous gagnerez ainsi du temps et vous protégerez votre batterie !