Что такое свинец с аккумулятора

Свинцовые аккумуляторы

Свинцовый аккумулятор — это источник питания, конструкция которого осталась неизменной со времени его изобретения. Основное предназначение аккумуляторной батареи – оказать помощь при пуске двигателя и обеспечить питанием бортовую сеть автомобиля при неработающем двигателе. Сама аккумуляторная батарея электрический ток не вырабатывает – за счет химической реакции она его накапливает.

Иногда мы задаемся вопросом — что внутри автомобильного аккумулятора? А внутри — кислотный электролит, содержащий серную кислоту и свинцовые пластины. Это конечно упрощённо, далее расскажем поподробней.

Автомобильный аккумулятор является вторичным гальваническим элементом. Внимательное изучение его свойств и устройства поможет правильно выбрать необходимый нам продукт при покупке.

Что же такое гальванические элементы

Гальванический элемент — прибор, который преобразует химическую энергию в энергию электрическую. Главными составными частями любого гальванического элемента являются два электрода — катод и анод, размещенные в сосуде из не проводящего ток материала и заполненного электролитом.

Все многообразие применяемых гальванических элементов можно разделить на два главных типа: первичные элементы и вторичные элементы.

К числу первичных элементов относятся, например, всем известные так называемые «сухие» элементы. К вторичным элементам относятся аккумуляторные батареи всех типов. Различие между типами элементов обусловливается характером химических реакций, протекающих в них при эксплуатации.

Во вторичных элементах происходящие химические реакции обратимые. Отработавшая или разряженная АКБ может быть восстановлена (заряжена), если пропускать через неё постоянный электрический ток в обратном направлении. В процессе заряда электрическая энергия преобразуется в химическую. При следующем цикле разряда происходит обратная реакция.

Типы автомобильных аккумуляторов

Типы аккумуляторов бывают обслуживаемые и необслуживаемые.

У обслуживаемого аккумулятора можно:

• физически просто выкрутить пробки с банок;
• визуально определить уровень электролита и состояние свинцовых пластин;
• замерить плотность, кипение электролита при заряде;
• при необходимости добавить дистиллированную воду.

Если говорить языком автомобилиста – «добраться до внутренностей». Мы можем делать с аккумулятором все что захотим.

Но обслуживаемые АКБ имеют ряд недостатков:

• из-за негерметичности батареи в процессе эксплуатации электролит может выкипать, что приводит к снижению его уровня и, как следствие, падает ёмкость, итог – проблемы с запуском автомобиля;
• испарение воды приводит к повышению плотности электролита, следствием чего является разрушение пластин;
• необходимо постоянно контролировать уровень электролита;
• при нагревании электролита на внешней крышке аккумулятора (в местах расположения пробок) образуется специфический белый налет, что может привести к замыканию клемм и преждевременному частичному разряду.

Все эти недостатки – проблемы прошедших лет. Изобретатели долгие годы трудились над решением этих проблем и, наконец, нашли выход из положения – сделали аккумулятор необслуживаемым.

Отличительной чертой является отсутствие пробок на верхней крышке и как бы вы не хотели заглянуть внутрь – ничего не получится. Он стал полностью герметичным.

Какие достоинства у данного типа?

• при нагревании электролита испаряемая жидкость в виде конденсата оседает на внутренних стенках батареи и стекает вниз.
• АКБ можно кантовать как угодно, не боясь пролива электролита.
• решена главная проблема – пластины всегда находятся в электролите.

Но без недостатков не бывает ни одного устройства.

На необслуживаемых батареях перемычки между банками расположены внутри корпуса. Проверить напряжение на банках практически невозможно.

На необслуживаемые аккумуляторы начали устанавливать так называемые «клапаны аварийного сброса давления». Срабатывает он в экстренных случаях, когда происходит сильный перезаряд. Наружу выходит часть испаряемого электролита, но вот обратно добавить его в батарею возможность отсутствует напрочь. Несколько перезарядов и как итог – батарея теряет ёмкость.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Наверняка более 90% автомобилистов знают об устройстве своего аккумулятора только из школьных уроков физики. Да в повседневной жизни это уже и не требуется. Купил – установил – забыл.

Характеристики аккумуляторных батарей, на которые обращают внимание автомобилисты при его выборе: тип батареи (обслуживаемая или безуходная), электрическая ёмкость батареи, номинальное напряжение батареи, саморазряд.

Термин «электрическая ёмкость АКБ» означает количество электричества, отдаваемого аккумулятором при разряде. Ёмкость определяется в ампер-часах.

Разрядная ёмкостью СР — количество электричества в ампер-часах, получаемое при разряде аккумулятора до допустимого напряжения. Разрядную ёмкость определяют исходя из формуле:

Ёмкость САБ существенным образом зависит от температуры электролита, особенно на стартерных режимах разряда.

Ёмкость аккумулятора может быть выражена двояко: в амперчасах или в ваттчасах. Термин «ёмкость» обозначает то количество электричества, которое можно получить от данного источника питания. Ёмкость же в ваттчасах есть мера энергии или способности производить работу.

При определении емкости какой-либо аккумуляторной батареи необходимо отмечать режим, при котором производится разряд, температуру и конечное напряжение. Ёмкость аккумулятора в основном определяется тремя факторами: разряд, температура и конечное напряжение, а при маркировке устанавливается в амперчасах.

Стандартной величиной номинального напряжения одного элемента аккумулятора является 2 вольта. Для легковых автомобилей выпускают аккумуляторы с напряжением 12в., а на грузовых применяют с напряжением 24в. Для специальной техники могут изготавливаться АКБ с напряжением, установленным производителем.

Самопроизвольный разряд аккумулятора – потеря емкости в процессе хранения, отключения внешних потребителей, температурного режима эксплуатации и качества ТО. При этом его рабочие характеристики снижаются.

Экспериментально установлено, что для свинцово-кислотных АКБ величина саморазряда варьируется от 1,5 до 3% в месяц.

Одной из причин повышенного саморазряда обслуживаемых аккумуляторов является применение не дистиллированной воды, содержащей примеси железа, хлора и различных солей.

Также при переворачивании батареи или сильной тряске происходит осыпание активного вещества с пластин.

Заглянем что внутри?

Принципиально конструкция аккумуляторов осталась неизменной со времени их изобретения: свинцовые пластины и кислота. Внутреннее пространство заполнено электролитом, состоящим из 38%-ной серной кислоты и дистиллированной воды. В каждой батарее отрицательные и положительные электроды чередуются. Между пластинами размещаются пластмассовые сепараторы. Все перемычки между элементами и батареями изготовлены из свинца.

Разберемся в конструкции АКБ подробней

Устройство автомобильного аккумулятора простое: ёмкость для размещения электродов, пластин, сепараторов и крышки. В обслуживаемых в крышке предусмотрены горловины для заливки электролита и закручивающиеся пробки. Они позволяют при необходимости доливать дистиллированную воду.

Корпуса батарей изготавливают из прочного полипропилена.

Материал корпуса не токопроводящий и химически стоек к серной кислоте. По нижнему краю корпуса предусмотрена отбортовка для жесткого крепления в автомобиле, чтобы исключить удары и падения.

Вентиляционные (лабиринтные) пробки используются в обслуживаемых батареях. Они предохраняют от выноса и выплескивания электролита, но обеспечивают свободный выход газа. В качестве лабиринтного наполнителя могут использоваться гранулы полиэтилена.

Чтобы исключить неправильное подключение батареи к бортовой сети автомобиля, свинцовые клеммные выводы отличаются по размерам, и чём вкратце описано в статье про виды аккумуляторов.

Практически все виды свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов неремонтопригодны.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Принцип работы аккумулятора в автомобиле основан на процессах двух видов. При подключении к батарее потребителей (стартер, фары, приборы панели управления автомобили и др.) происходит её разряд.

При этом химическая энергия превращается в электрическую, которая, в свою очередь, может быть превращена в тепловую, механическую и световую.

Если к такому источнику питания подключить электродвигатель, то часть электроэнергии превратится в механическую, а какая-то — в тепловую.

При заряде происходит обратный процесс — электрическая энергия преобразуется в химическую.

Во время заряда на пластинах- катоде, аноде и в электролите образуются те вещества, которые вступают в электрохимическую реакцию при разряде. Химические реакции при заряде идут в обратном направлении по сравнению с химическими реакциями при разряде. Этим и объясняется то, что АКБ называют обратимым источником тока, его работа носит циклический характер: разряд-заряд.

Как заряжать аккумулятор автомобиля?

Способов зарядки существует великое множество.

Зарядка аккумуляторных батарей производится постоянно при работающем двигателе или специальным зарядным устройством.

Для заряда аккумулятора заводской готовности его нужно залить электролитом и выдержать требуемое для пропитки время, после чего подключить к зарядному устройству. Положительный полюс батареи необходимо соединить с положительным полюсом ЗУ, а отрицательный — с отрицательным. Начать заряд можно при условии, что температура электролита в банках не выше 30°С в холодной и не выше 35°С в жаркой и теплой влажной зонах, в противном случае ему надо дать остыть.

Сам процесс заряда подробно расписан в инструкциях к зарядным устройствам. О зарядке кальциевых батарей Вы можете почитать тут.

В заключение можно отметить, что практически все виды свинцово-кислотных автомобильных АКБ не ремонтопригодны.

В настоящее время вышедшие из строя АКБ, в лучшем случае, умельцы выжигают на кострах с целью получения свинца. А в основном отработавшие батареи сдают в пункты приема цветных металлов или обменивают на новые с доплатой.

Источник

Сколько свинца в аккумуляторе автомобиля?

Как известно, автомобильный аккумулятор содержит свинец. При этом многие автомобилисты, после того как источник электроэнергии в автомобиле выходит из строя, самостоятельно разбирают старый элемент питания как раз для того, чтобы добыть свинец. Для многих автолюбителей становится актуальным вопрос «Сколько свинца в аккумуляторе?».

Цель извлечения свинца из аккумулятора

Прежде чем начать повествование о способах извлечения свинца из аккумулятора, стоит определиться с тем, что можно дальше делать с извлеченным материалом. Во-первых, свинец достаточно высоко ценится в пунктах приема лома и цветных металлов, потому, сдав большое его количество, можно получить вполне приличную денежную сумму. Во-вторых, заядлые рыбаки из извлеченного металла плавят грузила, мотивируя свои действия тем, что не стоит платить за то, что и так имеется.

Некоторые даже добавляют стружку из свинца в краску для ее большей стойкости на окрашенной поверхности. Народные умельцы собирают новые аккумуляторные батареи, являющиеся своего рода альтернативным источником питания для определенных приборов и устройств.

Устройство автомобильного аккумулятора

Многие автолюбители уверены в том, что в конструкцию автомобильного аккумулятора входит чистый свинец, который и является причиной большого веса данного элемента питания. Однако это утверждение неверно.

На самом деле в аккумуляторе очень мало очищенного свинца, ориентировочно 15-20% от общей массы. Остальные 80-85% это оксиды (свинец «вперемешку» с другими элементами, а то и металлами). При этом нельзя забывать о том, что корпус из пластика также имеет свой вес. То же самое утверждение справедливо и для электролита (хорошо проводящей электричество жидкости), который используется в аккумуляторе.

Для того чтобы ответить на вопрос, сколько свинца в аккумуляторе, необходимо все составляющие аккумулятора разделить на компоненты и выразить их наличие в процентном соотношении.

Итак, в процентном соотношении состав в автомобильном аккумуляторе выглядит следующим образом:

• Свинец, а также оксиды и диоксиды: шестьдесят-семьдесят процентов от веса прибора.
• Электролит (наиболее часто в этом качестве используется раствор серной кислоты), от общей массы аккумуляторной батареи он занимает порядка двадцати процентов.
• Корпус из пластика, перегородки, и прочие элементы из ПВХ, порядка восьми – десяти процентов от общей массы аккумулятора.

Для большей наглядности в качестве примера стоит разобрать на компоненты 55-амперный аккумулятор. Он весит около пятнадцати килограмм. Металл занимает в таком аккумуляторе 10,5 килограмма, на пластик и ПВХ уходит полтора килограмма, остальное отдано электролиту – 3 килограмма.

Таким образом, с 55-амперного аккумулятора можно получить порядка 3-4 кг чистого свинца. Однако процесс переплавки достаточно непрост. Остаются открытыми темы, касающиеся фактического количества свинца после переплавки, а также разложения диоксидов на свинец и прочие компоненты. Поэтому вопрос, сколько свинца в аккумуляторе, по-прежнему остается открытым.

Сколько свинца в аккумуляторах различных «калибров»?

В нижеприведенной таблице дана масса аккумуляторов различной емкости. В верхней строке указана емкость аккумуляторов, во второй строке дано значение общего веса прибора для накопления энергии, в третьей строке можно отыскать долю свинца, которая находится в аккумуляторе в чистом виде, и его можно добыть. В четвертой колонке дана масса свинца вместе с оксидами и диоксидами.

Доля свинца вместе с соединениями

Доля свинца вместе с соединениями

Доля свинца вместе с соединениями

Доля свинца вместе с соединениями

Доля свинца вместе с соединениями

Исходя их данных, которые представлены в вышеизложенной таблице, можно сделать вывод о том, что далеко не вся масса аккумулятора является чистым свинцом, и его процентная доля от общей массы аккумулятора ничтожно мала.

Сколько свинца в аккумуляторе 55 А/ч?

В аккумуляторной батарее на 55 А/ч находится десять с половиной килограммов свинца вместе с оксидами и диоксидами. Очищенного же металла получится всего лишь около трех килограмм. При этом примерно полтора килограмма весят пластиковый корпус и перегородки из ПВХ.

Поскольку общий вес чистого металла достаточно низок, разборка и добыча свинца из данного аккумулятора нецелесообразна. Времени и сил будет затрачено гораздо больше, чем можно выручить денег. Поэтому лучше всего аккумулятор занести в пункт приема металлолома.

Удельный вес свинца в аккумуляторе 60 А/ч

Если с аккумулятором в 55 А/ч все понятно, то сколько свинца в аккумуляторе 60 А/ч, и выгодно ли его добывать? В автомобильном аккумуляторе на 60 А/ч находится примерно двенадцать килограмм свинца и его примесей.

Если же говорить о чистом свинце, то в таком аккумуляторе его не больше трех-четырех килограмм. При этом остальная масса складывается из веса корпуса: пластмассы и перегородок ПВХ. Разница в удельном весе не является колоссальной, поэтому вывод напрашивается сам собой.

Как разобрать старый аккумулятор?

Перед тем как начать описывать процесс разборки старого аккумулятора, стоит отметить, что разборными делались аккумуляторы в СССР. На советском приборе можно было осуществить замену одной либо нескольких банок, и вновь собрать устройство.

Аккумуляторы, которые выпускаются в настоящее время, не предполагают вмешательства извне. Производитель создает эти устройства с расчетом на то, что после истечения срока их эксплуатации автомобилист избавится от вышедшего из строя элемента питания и приобретет новый.

Потому прежде чем собираться разбирать аккумулятор, следует потренироваться на нерабочем экземпляре. Также важно добавить и то, что после разборки и сборки аккумулятора его эксплуатация становится весьма и весьма большим вопросом.

Для разборки устройства необходимо вооружиться перчатками из резины, защитными очками, лобзиком, предназначенным для резки металла, болгаркой, пассатижами, молотком, плоской отверткой, зубилом, паяльником повышенной мощности, дрелью, а также строительным феном.

Аккумуляторы в основном заправляются кислотой, которая разведена дистиллированной водой до определенной плотности. Электролит при взаимодействии с кожей человека вызывает сильные химические ожоги. Для того чтобы обезопаситься от пагубного воздействия электролита, его нужно слить. Делается это посредством просверливания отверстий на дне банки. Вентиляцию банок надо предварительно закрыть. А под просверленные отверстия ставится стеклянная тара, туда и будет сливаться электролит. Если аккумуляторная батарея не оснащена пробками, то отверстия следует делать со стороны, где должны располагаться пробки. Так электролит вытечет гораздо быстрее.

После того как электролит был слит, нужно промыть банки водой. Дальше болгаркой либо лобзиком, следуя по периметру аккумулятора, отпиливается крышка от аккумуляторного корпуса. Затем следует потянуть за крышку. Вполне возможно, вместе с отпиленным элементом удастся вытащить аккумуляторные пластины. При этом крышка достаточно легко сойдет с приводных клемм. Если этого не произойдет, то придется поработать зубилом и молотком и вручную извлечь пластины аккумулятора.

После осуществления вышеперечисленных действий можно получить доступ к «внутренностям» аккумуляторной батареи.

Самостоятельная плавка свинца

Бытует распространенное мнение, что свинец из аккумуляторной батареи легко плавится в домашних условиях на плите: газовой или же электрической. Да, действительно, это так.

Но при этом плавится доступный металл: клеммы, мостики и решетка. Для того чтобы добыть остальной свинец, необходимо достичь температуры 600-1000 градусов и при этом использовать особые химические реагенты. Тем не менее в оксидах и диоксидах также присутствует свинец. Отвечая на вопрос, сколько свинца в аккумуляторе 55 А/ч, стоит учитывать не только легкоплавкий металл. Следует брать во внимание и тот, который можно получить из оксидов и диоксидов, используя реагенты и высокие температуры.

Так что вопросы, сколько чистого свинца в аккумуляторе и сколько свинца в нем в целом, имеют несколько разные ответы: первый ответ будет касаться металла, который легко получить и в домашних условиях. Второй — всего свинца, который находится в автомобильном аккумуляторе.

Целесообразно ли разбирать аккумулятор?

Исходя из вышеизложенного стоит ответить, что гораздо прибыльнее и эффективнее сразу же сдать аккумулятор в пункт приема или на завод-производитель. Таким образом, можно получить и больше денег (в сравнении с той суммой, которую можно получить за «свинцовые крохи»), и сэкономить время и силы.

Как определить количество свинца в аккумуляторе?

Для того чтобы узнать, сколько свинца в аккумуляторе, следует учитывать вес электролита, корпуса, а также свинца вместе с примесями других металлов.

Также можно просто воспользоваться представленной таблицей. В целом показатели количества этого металла в аккумуляторах различных марок примерно одинаковые. Поэтому если вопрос, сколько свинца в автомобильном аккумуляторе, по-прежнему не дает покоя, можно попытаться вычислить его вес самостоятельно.

Порядок вычисления

Для того чтобы узнать, сколько свинца в аккумуляторе автомобиля, следует из общей массы устройства вычесть вес электролита, а также перекрытий и корпуса. Масса всех этих деталей является неизменной составляющей всех батарей, поэтому порядок вычисления во всех случаях будет неизменным. После этих манипуляций можно узнать, сколько килограмм свинца в аккумуляторе.

Для выявления точного количества чистого металла необходимо учитывать и тот факт, что часть свинца в аккумуляторе находится с примесями. К примеру, решая задачу относительно того, сколько свинца в аккумуляторе 55 А/ч, можно ответить, что 3 кг. Но 1,5 килограмма в таком аккумуляторе занимают перегородки и корпус, а три килограмма электролит.

Для ответа на выше поставленные вопросы необходимо знать процентное соотношение свинца в аккумуляторе.

Меры предосторожности при разборке старого аккумулятора

Как упоминалось ранее, аккумулятор содержит достаточно агрессивное для окружающей среды вещество – электролит. Потому при разборке аккумулятора необходимо проявить максимальные аккуратность и точность. Необходимо использовать защитные очки, а также перчатки из плотной резины. При возможности лучше использовать защитный халат, хотя бы на этапе, когда происходит слив электролита.

Заключение

Подводя итоги вышесказанному, стоит отметить, что нет никакой необходимости разбирать аккумулятор для извлечения свинца. Тем более для того, чтобы сдать этот ценный металл в пункт приема лома.

Все дело заключается в том, что подавляющий процент свинца в аккумуляторе находится в виде оксидов и диоксидов, для расщепления на примеси и чистый металл требуется особое оборудование, высокие температуры и химикаты. Потому гораздо целесообразнее сдать целиковый аккумулятор в пункт приема старых приборов или же на завод-производитель. Этот шаг принесет гораздо больше денег при гораздо меньшей временной затрате.

К тому же ответ на вопрос, сколько кг свинца в аккумуляторе, не решит всех остальных сложностей. Разборка аккумулятора — дело непростое и опасное. В батарее имеется электролит, который способен вызвать сильнейшие химические ожоги.

Для того чтобы высчитать количество свинца в аккумуляторной батарее, необходимо лишь знать общее процентное соотношение свинца в аккумуляторе, как чистого, так и с примесями.

Источник