عملکرد باتری ماشین
شاید برای شما هم سوال شد که باتری ماشین چگونه کار میکند . ما همیشه با انواع باتری ها سر و کار داشت ایم . زندگی مدرن ما پر شده است از پیچیده ترین فلسفه های تکنولوژی مدرن و ما به وضوع میتوانیم عملکرد باتری ها را ببینیم . اما از ساختار باتری ها شاید اطلاعات خاصی نداشته ایم . با هم به عملکرد باتری ماشین میپردازیم و در این باره مطالبی را برای شما عزیزان فراهم کرده ایم . شما نیز اگر در کنار خدمات تعویض باتری در محل این مطالعات را نیز داشته باشی میتوانید به عملکرد بهینه تر باتری ماشین خود کمک شایانی داشته باشید . مکانیک سیار وحید با تمام قوا در تمام نقاط تهران همراه شماست . با ما همراه باشید با ساختار شیمیایی ، عملکرد و مشکلات باتری
باتری ماشین چگونه کار می کند و چگونه ساخته می شود؟
مبانی باتری
- عملکرد سنتی باتری در محفظه موتور به خوبی شناخته شده است
- بدون باتری نمی توان وسیله نقلیه را راه اندازی کرد.
- علاوه بر موتور استارت ، شاخه های جرقه ، شاخه های انتقال برق ، چراغ ها و برنامه های الکترونیکی همه به انرژی الکتریکی احتیاج دارند.
- اما باتری چگونه ساخته می شود و چگونه کار می کند؟
- عملکرد باتری ماشین را با ما دنبال کنید
باتری های اسید سرب:
قطعات و ساختار
- بسیاری از رانندگان هنگام خرید جدید ، از وزن سنگین باتری های خودرو آگاه می شوند.
- وزن از حدود ۱۰.۵ کیلوگرم ، تا ۳۰ کیلوگرم امکان پذیر است. دلیل این امر صفحات سرب در سلولهای باتری است.
نصب باتری در محل با بهترین قیمت
عملکرد باتری ماشین
قطعات و ساختار سلول باتری
الکترود مثبت:
صفحه مثبت:
در یک باتری با اسید سرب ، صفحه با بار مثبت (ماده فعال) از اکسید سرب (PbO2) تشکیل شده است که در یک الکترولیت غوطه ور است.
شبکه مثبت:
شبکه مثبت از یک آلیاژ سرب تشکیل شده است و برای نگه داشتن ماده فعال و به عنوان یک جمع کننده جریان مورد استفاده قرار می گیرد.
الکترود منفی:
صفحه منفی: صفحه با بار منفی (ماده فعال) از سرب خالص (سرب) تشکیل شده است ، که در یک الکترولیت نیز فرو رفته است.
صفحه منفی: مانند صفحه مثبت ، این نیز از آلیاژ سرب تشکیل شده و در همان هدف نیز خدمت می کند.
الکترودهای دارای بارهای مختلف توسط یک کیسه جداکننده از هم جدا می شوند.
- در عملکرد باتری ماشین ، الکترولیت ترکیبی از اسید سولفوریک (H2SO4) و آب مقطر است.
- این الکترولیت می تواند به صورت مایع (مانند باتری های مرطوب معمولی یا در فن آوری پیشرفته EFB) ، به شکل ژل میباشد یا در یک صفحه شیشه ای محدود شود (مانند فناوری AGM برای برنامه های جدید شروع شروع).
- چندین الکترود مثبت یک صفحه مثبت را ایجاد می کنند و چندین الکترود منفی یک صفحه منفی را تشکیل می دهند.
- در کنار هم ، یک صفحه منفی و یک صفحه مثبت یک بلوک صفحه را تشکیل می دهند.
- و باید بدانید که در روند عملکرد باتری ماشین لوک صفحه یک سلول باتری بشمار میرود.
باتری ۶۰ آمپر سوزوکی به همراه نصب در محل
عملکرد باتری ماشین
- ساختار عملکرد باتری ماشین خیلی جالب و منظم است
- یک باتری استارت متداول از ۶ سلول به صورت سری متصل است
- هر یک ولتاژ اسمی ۲ ولت دارند و در صورت شارژ کامل باتری ، ولتاژ دقیقا ۱۲.۷۲ ولت حاصل می شود.
- ظرفیت و قابلیت شروع سرد باتری از تعداد صفحات در هر سلول ناشی می شود.
- هرچه صفحات بیشتری در سلول وجود داشته باشد ، بنابراین سطح بیشتری را تشکیل می دهند ،
- قدرت شروع سرما (CCA) که باتری قادر به تحویل آن است ، بیشتر است.
- اما اگر فضای سلول بیشتر از صفحات کمتر اما ضخیم تر استفاده شود ، ثبات چرخه افزایش می یابد.
- این بدان معنی است که باتری برای شارژ بالاتر (روند شارژ مداوم و تخلیه مداوم) طراحی شده است.
ساختار سلول های باتری
- سلول ها در یک محفظه قرار دارند که از پلاستیک مقاوم در برابر اسید (پلی پروپیلن) ساخته شده است.
- در یک باتری SLI معمولی ، این با یک پوشش با یک سیستم پیچ و خم بسته می شود که مانع از خروج مایع باتری می شود و مایع را از گاز جدا می کند.
- باتری های اولیه دارای شاخه های پیچ بودند که باعث می شد تا آنها با آب مقطر به بالای صفحه برسند.
- باتری های مدرن کاملاً عاری از تعمیر و نگهداری هستند.
- عملکرد باتری ماشین مدرن آسایش را برای ما به همراه دارند
- اگرچه باتری های AGM هنوز “شاخه های یک طرفه” دارند ، اما نباید تحت هیچ شرایطی باز شود.
روند عملکرد باتری اتومبیل:
- انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود
- باتری ماشین انرژی را به صورت شیمیایی ذخیره می کند و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
- در این فرآیند الکترو شیمیایی ، چهار ماده با یکدیگر واکنش نشان می دهند:
هیدروژن (H)
اکسیژن (O2)
سرب
گوگرد (s)
واکنش شیمیایی باتری
اتصال مصرف کننده خارجی ، واکنش شیمیایی موجود در باتری را شروع می کند:
- الکترولیت ، ترکیبی از اسید سولفوریک (H2SO4) و آب مقطر به یون های هیدروژن با بار مثبت (H +) و یون های سولفات با بار منفی (SO42-) تجزیه می شود.
- در همان زمان ، الکترونها (۲e-) از منفی به الکترود مثبت از طریق مصرف کننده خارجی حرکت می کنند.
- برای جبران این جریان الکترون ها ، یون های سولفات از الکترولیت به الکترود منفی حرکت می کنند ،
- جایی که با سرب (Pb) واکنش نشان می دهند تا سولفات سرب (PbSO4) تولید کنند.
- سولفات سرب نیز در الکترود مثبت تولید می شود:
- پیوند اکسیژن (O2) در اکسید سرب (PbO2) با انتقال الکترون شکسته می شود و اکسیژن به داخل الکترولیت منتقل می شود.
- سرب باقی مانده (سرب) با سولفات (SO4) از الکترولیت پیوند می یابد.
- عملکرد باتری ماشین با هیدروژن و برخی عناصر جدول تناوبی پیوند دائم دارد
- در آنجا اکسیژن با هیدروژن پیوند می یابد تا آب (H2O) تشکیل شود.
- اینجا نیز به همین شکل است
- از آنجا که اسید سولفوریک با تشکیل سولفات سرب استفاده می شود ، غلظت محلول الکترولیت کاهش می یابد.
- هنگامی که غلظت اسید سولفوریک به زیر سطح مشخصی سقوط کند ، باتری را مجبور به شارژ مجدد کنید.
- در حین شارژ ، فرآیندهای شیمیایی به ترتیب معکوس انجام می شوند.
- در انتها می توان عناصر اصلی را یافت:
- الکترود مثبت از سولفات سرب (PbSO4) تشکیل شده ، الکترود منفی از سرب خالص (Pb) تشکیل شده و الکترولیت از اسید سولفوریک رقیق (H2SO4) تشکیل شده است.
- از آنجا که این فرایند تبدیل با ضرر همراه است ، یک باتری تنها می تواند تعداد محدودی از چرخه های شارژ را تحمل کند. بنابراین عمر مفید آن است
- عملکرد باتری ماشین را شارژ دوباره ساختار مشابهی خواهد داشت
باتری ۵۰ آمپر سوزوکی
عملکرد باتری ماشین
مشکلات باتریهای اسید سرب:
سولفاتاسیون و لایه بندی اسیدها
- اگر یک باتری با ولتاژ خیلی کم شارژ شود ، یا اگر همیشه با ولتاژ کار می کند که لایه لای اسید خیلی کم (زیر ۸۰٪) باشد ، که به آن طبقه بندی نیز گفته می شود ، رخ می دهد.
- اسید موجود در الکترولیت به دلیل اختلاط ضعیف طبقه بندی می شود.
- تراکم های مختلفی باعث لایه بندی اسید سولفوریک در قسمت پایین و آب در قسمت بالای باتری می شود.
- به همین دلیل ، تنها بخش میانی الکترولیت ، یعنی فقط یک سوم ، می تواند برای فرآیند تخلیه و شارژ مورد استفاده قرار گیرد.
- علت احتمالی لایه بندی اسیدها عمدتا سفرهای کوتاه با استفاده همزمان تعداد زیادی از مصرف کنندگان برق است.
- در این حالت ، آلترناتور زمان کافی برای شارژ مجدد باتری ندارد.
- اما عملکرد باتری ماشین واکنش منفی نشان خواهد داد
انواع باتری خودرو
عملکرد باتری ماشین
ادامه مشکلات باتری ماشین
- نتیجه لایه بندی اسید سولفات است.
- اگر این اتفاق در باتری رخ دهد ، یا اگر مرتباً در حد کافی شارژ نشود ، سولفات سرب (PbSO4) روی الکترودها متبلور می شود ، تا در طی زمان ساختارهای بلوری بزرگتری را تشکیل دهند.
- این فرایند به عنوان “سولفات” شناخته می شود.
- تبلور از تبدیل مجدد سولفات سرب به عناصر اصلی سرب یا اکسید سرب جلوگیری می کند ، که منجر به جلوگیری از پذیرش بار و کاهش قدرت شروع سرما می شود.
- کریستال های شارپ همچنین ممکن است به جداکننده آسیب برساند یا باعث اتصال کوتاه در سلول شود.
- برای خنثی کردن این تأثیر و جلوگیری از خرابی زودرس باتری ، هیچگاه نباید یک باتری در طی مدت طولانی تحت فشار کم باشد.
- به همین منظور توصیه می شود باتری را به طور مرتب تست کنید و در صورت لزوم آن را به طور کامل شارژ کنید.
آیا می خواهید در مورد این موضوع اطلاعات بیشتری کسب کنید؟ نحوه صحیح شارژ باتری خودرو را دنبال کنید
فناوری های جدید باتری: AGM و یون لیتیوم
- تاکنون باتری های معمولی با اسید سرب سهم بالایی از بازار را به خود اختصاص داده اند.
- عملکرد باتری ماشین اسیدی از اتمی خیلی ضعیف تر است
- با این حال ، بازار به سرعت در حال تغییر است:
- فناوری های نوآورانه باتری برای وسایل نقلیه استارت آپی مانند AGM از اسید استفاده می کنند که در ایجاد تشک برای ایجاد ثبات چرخه بیشتر و تضمین عملکرد قابل اعتماد در وسایل نقلیه با افزایش نیاز انرژی است.
- یکی دیگر از مزایای AGM: لایه بندی اسید به دلیل اسید پیوندی دیگر امکان پذیر نیست.
- نسل جدیدی از باتری های اتومبیل برای وسایل نقلیه میکرو هیبریدی با ولتاژ ۴۸ ولت فعالیت می کند و از سلول هایی با فناوری یون لیتیوم استفاده می کند.
