Funcționarea unui vehicul electric se bazează pe curent electric. În exterior, astfel de mașini sunt greu de distins de mașinile cu motor pe benzină. Singura diferență vizibilă în ceea ce privește zgomotul la volan este că vehiculul se mișcă aproape în tăcere. După tipul de organizare a muncii, aceste tipuri de mașini diferă semnificativ.

Mașina electrică este echipată cu un motor electric care primește energie de la baterii.

Principalele tipuri de baterii reîncărcabile

Funcționarea unui motor electric se bazează pe principiul inducției de natură electromagnetică. Acest tip de motor transformă energia de natură electrică în energie mecanică. Acest motor are un coeficient ridicat de eficiență (eficiență). Poate ajunge până la 95%.

Principala sursă de energie pentru un motor electric este bateriile cu caracter de stocare. Aceste surse de alimentare sunt destul de scumpe, motiv principal pentru lipsa prevalenței vehiculelor electrice.

Cel mai popular și accesibil tip de baterie este surse de alimentare cu plumb acid ... De asemenea, aceste baterii sunt aproape complet reciclabile, ceea ce reduce impactul lor negativ asupra mediului. Următorul tip de baterii este hibrid nichel metalic ... Sunt mai scumpe decât cele prezentate anterior, dar au indicatori de performanță mai mari. Surse de alimentare Li-ion - ideal pentru vehicule cu motoare electrice. Acestea sunt cele mai puțin frecvente în rândul proprietarilor de mașini datorită costului ridicat.

Adesea în vehiculele electrice, pe lângă bateriile care alimentează motorul, este instalată o sursă de alimentare suplimentară care asigură funcționarea farurilor, a magnetofonului, a ștergătoarelor de parbriz și a altor accesorii ale vehiculului dumneavoastră.

Caracteristicile și structura unei baterii litiu-ion

Alimentarea cu litiu-ion este foarte frecventă în electronica de consum de astăzi și este utilizată pe scară largă în mașinile cu motoare electrice și sisteme de alimentare (telefoane mobile, laptopuri, camere digitale etc.).

O baterie litiu-ion este cea mai bună opțiune pentru alimentarea vehiculelor electrice. Componentele sale:

• Electrozi separați prin separatoare impregnate cu electrolit.
• Carcasă închisă ermetic care conține electrozi.
• Catodii și anodii atașați la bornele colectoare curente.

Corpul este echipat cu o supapă de siguranță, a cărei funcție principală este de a reduce presiunea internă în caz de accidente și încălcarea condițiilor de utilizare a motorului. Bateriile litiu-ion diferă în funcție de natura materialului catodic. „Transportorul” încărcăturii din această sursă de energie este un ion de litiu încărcat pozitiv, care poate pătrunde în structura cristalină a unor materiale precum grafit și diverse săruri, creând o legătură de natură chimică.

Astăzi, odată cu producția extinsă a tipului de baterie descris, sunt utilizate următoarele trei tipuri de materii prime de natură catodică:

• Soluții solide derivate din liti de cobalt și nichel de litiu.
• Spinel din litiu și mangan.
• Ferofosfat de litiu.

Bateriile litiu-ion au avantaje semnificative față de omologii lor. Acestea sunt rate mici

TeslaModel S: vedere interioară

Tesla Motors creează vehicule electrice „verzi” populare, care au proprietăți specifice care fac mașinile mai populare în fiecare zi. Una dintre componentele succesului produselor companiei este bateriile litiu-ion plasate în mașina electrică.

Care este structura sursei de energie Tesla?

Pentru început, trebuie remarcat faptul că întregul ansamblu al bateriei este caracterizat de densitatea și precizia crescută a combinației de componente. Bateria are 16 componente - blocuri de conexiune paralelă, împrejmuite cu plăci metalice și protecție din plastic a bateriei împotriva apei. Fiecare bloc de baterii are 74 de componente împărțite în șase grupuri, similar cu bateriile obișnuite de tipul degetelor. Aspectul și principiul lor de funcționare sunt păstrate în cea mai strictă încredere!

Electrodul pozitiv este grafit, iar electrodul negativ este nichelul, cobaltul și oxidul de aluminiu.

Cea mai puternică dintre aceste baterii este compusă din 7104 baterii similare. Are o greutate de 540 kg, o lungime de 2m 10cm, o lățime de 1m 50cm și o grosime de 15cm. Energia produsă de una dintre cele 16 unități este egală cu cea produsă de o sută de baterii de laptop.

Bateriile Tesla folosesc piese create în Mexic, Republica Populară Chineză și India. Lucrarea finală se face în SUA. Garanția oferită de companie este semnificativă: până la 8 ani.

Articolul descrie compoziția celor mai comune surse de energie pentru motoarele vehiculelor electrice. Sperăm că aceste informații vă vor fi utile!

Primul este capacitatea, exprimată în amperi-ore. Caracterizează capacitatea bateriei de a furniza un anumit curent pentru o anumită perioadă de timp. De exemplu, o capacitate de 40 amperi-oră înseamnă că bateria poate furniza 1 amper pentru 40 de ore (sau 2 amperi pentru 20 de ore etc.)

În al treilea rând, există o capacitate de rezervă. Acest parametru, în special venerat în America, arată intervalul de timp (în minute) în care bateria este capabilă să furnizeze un curent de 25 A (adică, cât timp va putea înlocui un generator defect).

Ce e inauntru?

O baterie standard de mașină este formată din șase celule de 2 volți, oferind 12 volți de ieșire. Fiecare celulă este formată din plăci de rețea de plumb acoperite cu o substanță activă și imersate într-un electrolit. Plăcile negative sunt acoperite cu plumb fin poros, iar cele pozitive sunt acoperite cu dioxid de plumb. Când o sarcină este conectată la baterie, substanța activă intră într-o reacție chimică cu electrolitul acidului sulfuric, producând un curent electric. În acest caz, sulfatul de plumb este depus pe plăci, iar electrolitul, în consecință, este epuizat. Când este încărcată, această reacție are loc în direcția opusă, iar capacitatea bateriei de a furniza curent este restabilită.

O baterie auto are trei funcții:

mai întâi, pornește motorul;

în al doilea rând, alimentează unele dispozitive electrice, cum ar fi alarmele și telefoanele, atunci când motorul nu funcționează.

în al treilea rând, „ajută” generatorul atunci când nu poate face față sarcinii.

Modul inactiv al bateriei

Starea de blocaj în timpul iernii este o problemă reală pentru baterie. Ventilatorul, farurile, defoggerul lunetei și ștergătoarele de parbriz care funcționează simultan pot atrage mai mult curent decât produce alternatorul. În timpul a 45 de minute de astfel de lucrări, bateria medie poate fi epuizată într-o asemenea măsură încât nu va mai fi posibilă repornirea motorului oprit. Este nevoie de cel puțin 30 de minute de condus normal pentru a-ți reveni înainte de a te opri din nou.

De ce nu reușesc? De fapt, nu este nimic special de rupt în baterie. În orice caz, cauza majorității defecțiunilor nu este legată de propriile defecte, ci de prezența unor echipamente suplimentare, de exemplu, dimensiunile rămase aprinse, alarma și telefonul, curentul de scurgere, care nu este neobișnuit pe o mașină nu nouă. Aceste dispozitive sunt deosebit de pasionate de a prezenta „surprize” în timpul parcării extinse, de exemplu, în aeroporturi.

Producătorii de mașini folosesc o baterie cât mai slabă pentru a economisi bani, astfel încât orice încărcare electrică suplimentară poate duce la defecțiuni.

Bateria în sine, desigur, se uzează în timpul service-ului și, în cele din urmă, se defectează. Acest lucru se datorează coroziunii plăcilor, epuizării acoperirii lor active și epuizării electrolitului. Acest lucru este facilitat de temperatura crescută, astfel încât cel mai adesea daunele se produc vara, iar odată cu primul îngheț, începe „viața distractivă”. Durata de viață tipică a bateriei este de aproximativ patru ani, dar depinde în mare măsură de modul de utilizare.

Cu toate acestea, dacă bateria începe să cedeze brusc, nu o scrieți. Experiența noastră arată că un număr mare de baterii auto care au fost considerate defecte au fost pur și simplu descărcate. Încercați să reîncărcați o baterie descărcată cât mai curând posibil. Cu cât bateria rămâne mai mult neîncărcată, cu atât este mai puternică sulfarea plăcilor și cu atât mai problematică va fi recuperarea.

Bateria are nevoie de îngrijire

Mulți proprietari de mașini sunt cu adevărat surprinși când află că bateria are nevoie și de „întreținere”. Acest lucru este regretabil deoarece puțină grijă și atenție vă pot economisi mult timp și bani.

Îngrijirea bateriei este extrem de simplă și practic se reduce doar la verificarea regulată a nivelului electrolitului. Un nivel scăzut poate indica supraîncărcare, care este de obicei cauzată de un generator de defecțiuni. Dacă electrolitul lipsește doar într-una din celule, atunci eșecul întregii baterii nu este departe. Pe vreme caldă, el va lucra cumva, dar chiar prima răceală îl va termina.

Cu câțiva ani în urmă, „bateriile care nu necesită întreținere” erau la mare căutare, care s-au rezumat la etanșarea strânsă a capacului superior. De-a lungul timpului, această modă a trecut, deoarece, dacă, dintr-un anumit motiv, s-a produs pierderea electrolitului, nu a mai fost posibil să se completeze.

Când completați bateria, rețineți un lucru. În timpul încărcării, nivelul electrolitului crește ușor, deci ar trebui să umpleți din nou acest efect. Și cu toții știm perfect ce poate face acidul când ajunge pe carcasa bateriei sau pe părțile corpului.

Intrebari de securitate

Amintiți-vă că există un pericol real de oxigen și hidrogen generate în timpul încărcării (și, de asemenea, după încărcare). Deși majoritatea producătorilor importanți echipează capacele bateriei cu sisteme de blocare a flăcării concepute pentru a împiedica pătrunderea în baterie, o astfel de posibilitate persistă - așa cum se spune, Dumnezeu economisește. Amintiți-vă, de asemenea, că o scânteie nu apare numai atunci când un terminal este deconectat. Electricitatea statică din îmbrăcămintea sintetică poate fi suficientă pentru a provoca o explozie.

Explozia unei baterii poate fi comparată în putere cu o lovitură dintr-un pistol de 12 mm. Rezultatul este o vedere ciudată și se întâmplă mai des decât v-ați putea imagina. De exemplu, în America precaută există mai mult de zece mii de astfel de cazuri pe an.

Deși este posibil ca explozia să nu fie fatală, vă poate răni grav, în special fața, deoarece resturile de plastic sunt aruncate în toate direcțiile. Prin urmare, ar trebui să purtați întotdeauna ochelari de protecție.

Următorul punct la care trebuie să fim atenți este vibrația. După temperatură ridicată și suprasolicitare electrică, aceasta este principala cauză a uzurii bateriei. Mecanismul acestui efect este simplu: orice „umflătură” scutură treptat substanța activă de pe plăci. Prin urmare, asigurați-vă că bateria este fixată ferm.

În cele din urmă, verificați terminalele. Acestea trebuie să fie curate și bine strânse pentru a evita scânteile. Unii ung bornele cu unsoare, alții cred că acest lucru contribuie doar la acumularea de murdărie, deci alegerea este a ta.

Încărcați !!! ....

O baterie care a fost epuizată fără speranță într-o dimineață geroasă de luni dimineață este o cauză obișnuită a prăbușirii atâtor cariere sclipitoare de serviciu.

Deci ce faci?

Puteți încerca să porniți mașina în mai multe moduri: „aprindeți o țigară” de pe bateria altei mașini (ceea ce poate fi problematic cu nivelul actual de electronică „răsucită”); împingeți mașina sau trageți-o în tractare (dar nu cu un convertor catalitic); mergi să cumperi o baterie nouă.

Această din urmă metodă este deosebit de proastă, deoarece în majoritatea covârșitoare a cazurilor, o baterie „moartă” poate fi restaurată.

Cu o încărcare adecvată, în majoritatea cazurilor, este readus la starea inițială și continuă să trăiască și să lupte în continuare.

Nu va grabiti!

Au trecut vremurile în care bateria era pur și simplu conectată și lăsată peste noapte. Bateria trebuie încărcată la o anumită „viteză”, altfel vă veți confrunta cu diverse probleme.

În mod ideal, curentul de încărcare pentru o baterie convențională cu plumb-acid ar trebui să fie de 10% din valoarea nominală a amperi-oră. De exemplu, o baterie complet descărcată de 50 amp-oră trebuie încărcată la 5 amperi timp de zece ore. Încărcarea ar trebui să aibă loc cu capacele scoase.

Și îl vrei mai repede, dar nu poți. Acest lucru poate duce la supraîncălzirea sau chiar fierberea electrolitului. De asemenea, plăcile se pot deforma, apoi bateria este terminată. Dacă bateria este sigilată, „fără întreținere”, atunci trebuie încărcată și mai încet - nu mai mult de 2,5% din caracteristica amplificatorului.

Deci, în același exemplu, o baterie sigilată complet descărcată de 50 amp-oră necesită un curent de încărcare de 1,25 amperi timp de 40 de ore. Pentru bateriile descărcate parțial, de data aceasta va fi, desigur, mai scurtă.

Majoritatea încărcătoarelor sunt echipate cu un regulator de curent de încărcare. Este deosebit de convenabil dacă există un mod „încărcare descrescătoare”. În acest caz, deoarece bateria este încărcată, curentul de încărcare este redus automat pentru a preveni o posibilă supraîncărcare.

Regula generală generală este că cu cât încărcați mai lent, cu atât mai bine.

Cu toate acestea, nu încărcați bateria prea mult timp. Opiniile diferă în ceea ce privește stabilirea momentului la care se termină procesul. Unii calculează timpul necesar încărcării și după aceea opresc dispozitivul, alții așteaptă până când toate elementele încep să se baloneze și se opresc doar atunci.

Unele mai puternice sunt echipate cu o funcție de încărcare rapidă. Acesta trebuie utilizat numai în circumstanțe extreme, atunci când trebuie pornit cât mai curând posibil. În acest mod, un curent de încărcare crescut este furnizat pentru o anumită perioadă de timp, după care dispozitivul se oprește singur. Acest lucru va reduce oricum durata de viață a bateriei.

Cunoașterea este putere, mai ales atunci când vine vorba de bateria mașinii dvs. și de sistemul său electric. De fapt, dacă motorul este inima mașinii noastre, atunci este sistemul său nervos central (și poate chiar sufletul) - stochează și produce electricitate și controlează, de asemenea, puterea curentă a rețelei. Ultimul lucru pe care ți l-ai dori este să rămâi pe o pistă pustie, cu o baterie descărcată. Cu cât știți mai multe despre baterie și sistemul electric în general, cu atât este mai puțin probabil să intrați în această situație.

Cum funcționează bateria unei mașini?

O baterie auto furnizează întregului sistem electric al unei mașini cantitatea necesară de energie electrică pentru a alimenta toate componentele electrice din mașină. Și aici vorbim despre o responsabilitate destul de mare. Fără baterie, o mașină, așa cum probabil ați înțeles deja, nu va merge nicăieri. Să aruncăm o privire la modul în care funcționează această cutie puternică!

O reacție chimică este principiul principal al unei baterii: transformă pur și simplu energia chimică în energie electrică, care este necesară pentru alimentarea mașinii, alimentarea cu tensiune a demarorului și a multor alte componente electrice ale mașinii, precum și cu energie electrică - înapoi la chimic. O altă funcție importantă a bateriei este aceea că oferă un amperaj constant - de asemenea, stabilizează tensiunea pentru a menține motorul în funcțiune.

Într-un mod simplu, principiul de funcționare al unei baterii poate fi caracterizat după cum urmează: procesele chimice din aceasta duc la apariția unui curent electric care alimentează mașina - un astfel de curent este deosebit de util și, mai ales, este consumat atunci când rotiți motorul cu un demaror, pornind-l; când mașina este pornită, motorul transformă generatorul - și aici vedem procesul de conversie a energiei mecanice (rotația generatorului) în energie electrică - la rândul său, generatorul transferă curentul produs de acesta către baterie, iar aceasta din urmă convertește energia electrică în energie chimică - o acumulează, o stochează, astfel încât mai târziu să o „alimenteze” din starterul sau orice alt sistem electric al mașinii atunci când generatorul nu funcționează sau când electricitatea produsă de generator nu este suficientă pentru a furniza toate sistemele mașinii.

O baterie auto are doi poli, unul pozitiv și celălalt negativ și probabil știți deja acest lucru dacă ați văzut sau ați deconectat / fixat terminalele bateriei cel puțin o dată. Acești stâlpi sunt conectați la mașină și sunt responsabili pentru alimentarea unui număr de mecanisme foarte importante ale vehiculului, inclusiv:

• Pornirea motorului
• Redare audio
• Toate mecanismele de iluminare (faruri, stopuri, diferite tipuri de lumini de fundal etc.)
• Ștergătoare
• Mult, mult mai mult.

În marea majoritate a cazurilor, bateria este formată din șase celule. Fiecare celulă conține doi electrozi, care sunt și sunt compuși din opt plăci metalice suprapuse. Aceste opt plăci metalice suprapuse formează ceea ce este cunoscut sub numele de „celulă”. Astfel, în total, fiecare celulă conține 2 electrozi și 16 plăci. Prin aceste plăci se furnizează electricitatea mașinii. Dar cum funcționează?

De fapt, este destul de simplu - să recapitulăm cele de mai sus:

• Bateria este formată din șase celule
• Fiecare celulă este formată din două seturi de plăci
• Fiecare set de plăci include opt plăci metalice suprapuse

Și acum puțin chimie ...

Primul set de plăci din celulă este pozitiv, iar al doilea este negativ. Grila pozitivă este acoperită cu oxid de plumb și aduce electroni în celulă. Setul negativ este acoperit direct cu plumb și, dimpotrivă, eliberează electroni. Plăcile metalice - amintiți-vă, opt dintre ele în fiecare plasă, 16 în fiecare celulă - sunt într-un amestec de apă și acid sulfuric (de fapt, această concentrație este de doar aproximativ 35% acid sulfuric, dar acest lucru este mai mult decât suficient pentru, pentru de exemplu, ardeți hainele și ardeți sever pielea. Acest amestec acționează ca un electrolit - o substanță care conduce bine electricitatea.

Când bateria este încărcată (de la un generator sau prin alte mijloace), are loc o reacție chimică de oxidare a plumbului la o sarcină pozitivă, ca urmare a căreia electrolitul este saturat cu acid sulfuric și greutatea specifică a electrolitului crește. Dimpotrivă, când bateria este descărcată, alimentând orice sistem electric al mașinii (ne amintim că principalul consumator este demarorul), din cauza reducerii plumbului pe un alt - set negativ de plăci, ca urmare a căruia se formează mai multă apă și, în consecință, specificul greutății electrolitului scade. În același timp, procesul chimic din fiecare dintre plăci este atât de nesemnificativ încât se eliberează foarte puțină energie, dar la ieșirea din bateria mașinii, când toate aceste reacții trec prin toate cele 6 celule, obținem deja cei 12 volți intimi.

Posibile probleme ale bateriei

Bateria devine în cele din urmă inutilizabilă - aceasta este uzura sa naturală și, în plus, diferite tipuri de procese dăunătoare în ea și efectele asupra acesteia își pot scurta semnificativ durata de viață. Iar primele simptome ale bateriei are o problemă sunt incapacitatea de a porni mașina (mai ales pe vreme geroasă).

Deci, care poate fi problema cu bateria?

• Nivelul scăzut al lichidului bateriei: bateriile auto au de obicei o mică parte a corpului sub forma unei benzi translucide - astfel încât să puteți urmări întotdeauna nivelul lichidului bateriei. Dacă nivelul lichidului este sub plăcile de plumb (conductor de electricitate) din interiorul bateriei, atunci este timpul să reîncărcați sau să înlocuiți bateria.
• „Umflarea” bateriei este atunci când corpul bateriei pare să fi mâncat mult și să fie umflat. Acest lucru ar putea indica o înlocuire urgentă a bateriei. Căldura în exces poate fi acuzată că provoacă umflarea bateriei și, în consecință, reduce durata de viață a bateriei.
• Miros de ou putred de baterie: s-ar putea să observați un miros înțepător de ou putred (de fapt miros de sulf) în jurul bateriei. Cauză: Scăderea bateriei. Această scurgere, pe lângă miros, provoacă și coroziune în jurul terminalelor.

Pentru o mașină, bateria poate fi numită a doua inimă. Importanța sa pentru funcționarea normală este la fel de mare ca și motorul în sine. În lumea automobilelor moderne, s-a încercat înlocuirea bateriei cu dispozitive de pornire a motorului pneumatic, baterii de condensatoare, dar fără rezultat.

Până în prezent, doar trei tipuri de baterii electrice sunt utilizate pe scară largă:

• acid de plumb;
• litiu-ion;
• fier-nichel lamelar.

Primul a fost inventat la începutul secolului al XX-lea și de mai bine de un secol de istorie, dispozitivul cu baterie a rămas practic neschimbat, cu excepția unui număr de îmbunătățiri și adăugiri care i-au optimizat funcționarea. Al doilea tip a apărut relativ recent - acum 15-20 de ani, ritmul de dezvoltare a designului și dispozitivului său, cucerirea pieței poate fi numit revoluționar. A treia opțiune de baterie s-a dovedit a fi prea scumpă pentru fabricare și a fost înlocuită treptat de primele două.

Baterie auto clasică

Bateria acidă își datorează longevitatea dominării complete și necondiționate a motoarelor cu ardere internă. Dispozitivul cu baterie plumb-acid a îndeplinit cel mai bine cerința pentru o sursă sigură de energie electrică, capabilă să furnizeze pe scurt amperajul extraordinar necesar pentru pornirea motorului cu combustie internă al unei mașini. Restul opțiunilor pentru dispozitivul celulelor electrochimice, chiar și cu capacități mai mari, fie nu au putut rezista unei sarcini atât de puternice, fie producția lor a fost nejustificată, dificilă din punct de vedere tehnologic și a costat mult mai mult decât versiunea plumb-acid.

Dispozitiv cu baterie auto clasică

Din punct de vedere al teoriei, un singur banc de baterii este un sistem de doi electrozi, dintre care unul este un catod sau un electrod negativ, realizat sub forma unei plăci subțiri de plumb cu o suprafață poroasă, al doilea, numit anod , este un electrod pozitiv sub forma unei rețele subțiri de plumb cu o masă poroasă activă de plumb oxidat presată.

V dispozitivul, electrozii sunt scufundați într-o soluție de acid sulfuric - electrolit, densitate, oferind nivelul maxim de stocare a energiei. Anodul și catodul sunt aproape unul de altul la o distanță minimă și sunt separați printr-un separator subțire din plastic.

Cum se acumulează încărcarea electrică într-o baterie

Bateria mașinii este încărcată cu curent continuu de tensiune și curent strict definite. Pentru o baterie standard de 12V, încărcarea se efectuează cu o tensiune de 13,5-14,2 V cu o putere de curent egală cu o zecime din capacitate.

În timpul încărcării, sub acțiunea unui curent continuu la anodul de plumb, un compus complex este eliberat din plumb metalic sub-oxidat și ionii de acid sulfuric legați de electrolit. La catod - electrod negativ, peroxidul de plumb este eliberat Pb 2 O 5... Datorită legării unora dintre ionii acidului sulfuric, densitatea electrolitului scade în timpul acumulării de sarcină. Tensiunea pe celula dispozitivului este setată nu mai mare de 2,2 V pentru a asigura acumularea ionilor necesari și pentru a preveni descompunerea inutilă a apei în oxigen și hidrogen.

Când circuitul extern este închis la contacte, sărurile și compușii acumulați se descompun rapid cu eliberarea unei cantități uriașe de energie electrică pe electrozi. Densitatea electrolitului crește pe măsură ce bateria este descărcată.

Dezavantaje și avantaje ale dispozitivului cu baterie auto

În dispozitivul unei baterii plumb-acid, natura sa conține o serie de defecte care fac dispozitivul capricios și sensibil la anumite condiții de funcționare:

• număr limitat de cicluri de descărcare-încărcare;
• procese ireversibile de sulfatare a plăcilor, reducându-i semnificativ capacitatea și durata de viață;
• rezistența mecanică scăzută a electrozilor, apariția unui scurtcircuit al anodului și catodului datorită masei electrodului care se prăbușește sau distrugerii separatorului;
• eșec din cauza reîncărcării regulate sau a stocării pe termen lung a dispozitivului într-o stare descărcată.

Sulfatarea reduce grav durata de viață a bateriei unui vehicul. Sărurile complexe de acid sulfuric de plumb, depuse pe catod, sub influența oxigenului liber eliberat și a hidrogenului se transformă într-un compus slab solubil - sulfatul de plumb, care înfundă porii catodului până la moarte și îl face inoperabil.

Inovații moderne în dispozitivul bateriei reîncărcabile

Încercările de a elimina principalele defecte ale designului bateriei auto au condus la crearea de noi aliaje de plumb care sunt mai rezistente la efectele agresive ale acidului. Utilizarea adaosurilor de aliere de calciu, staniu, nichel a făcut posibilă reducerea autodescărcării și a pierderilor de apă la cel mai scăzut nivel posibil. Capcanele pentru acumularea particulelor din masa activă a electrozilor au început să fie utilizate în partea inferioară a corpului dispozitivului, ceea ce a redus semnificativ riscul închiderii anodului și catodului în partea inferioară.

Bateria mașinii s-a schimbat și acum nu necesită întreținere. Acum, așa cum a fost conceput de producător, dispozitivul nu necesită monitorizarea nivelului apei din recipientele pentru baterii și a densității electrolitului, așa cum era la modelele vechi. În dispozitivul cu baterie, dispozitivele au apărut sub forma unui ochi indicator flotant, care își schimbă culoarea în funcție de starea de încărcare.

Soluții promițătoare

Printre inovațiile care au apărut în dispozitiv relativ recent și sunt concepute pentru a îmbunătăți caracteristicile bateriei plumb-acid a unei mașini, se poate observa:

• utilizarea tipurilor de gel de electroliți ai bateriei pe bază de compuși de siliciu. Pierderea zero de apă și performanțele bune permit astfel de dispozitive să fie utilizate chiar și în interiorul mașinilor;
• utilizarea cipurilor de diagnostic electronice, care permit interferențe subtile și dozate în funcționarea fiecărei bănci a dispozitivului;
• utilizarea grafitului și carbonului pentru a forma baza electrozilor pozitivi și negativi, ceea ce va face bateria mașinii mai ușoară și mai compactă.

Baterii non-lamelare fier-nichel cu electrolit alcalin

A fost dezvoltată și implementată ideea bateriilor de pornire bazate pe un electrolit alcalin și electrozi din nichel presat și pulbere de fier. Un cunoscut model al seriei SZHN-50, produs în Uniunea Sovietică în cantități limitate pentru echipament militar. Dispozitivul cu baterie avea caracteristici bune:

• resursă mare, numărul de cicluri de încărcare-descărcare a ajuns la 1000, care a depășit resursa de acid;
• sensibilitate scăzută la condițiile de funcționare;
• reîncărcarea sau depozitarea prelungită în stare descărcată nu a avut un efect atât de dăunător asupra stării dispozitivului.

Dispozitivul a folosit o cantitate mare de nichel rar, producția bateriei a fost dificilă și neprofitabilă.

Interesant! Practica utilizării bateriilor alcaline sovietice pentru o mașină a arătat posibilitatea de a utiliza astfel de baterii timp de 15-20 de ani cu o perioadă estimată de 10 ani, sub rezerva respectării cu atenție a regulilor de funcționare.

Baterii moderne auto litiu-ion

Utilizarea masivă a bateriilor cu litiu într-o mașină este asociată cu vehiculele electrice moderne, unde un astfel de dispozitiv este utilizat pe scară largă datorită parametrilor săi de capacitate ridicată și greutății reduse. Există pe piață baterii auxiliare litiu-ion concepute pentru a încărca rapid bateria principală. Există o serie de dispozitive echipate cu un bloc de supercondensatori care permit pornirea motoarelor cu un volum de lucru de cel mult 500 cm 3.

Costul unei baterii plumb-acid cu o capacitate de până la 70 Ah va fi puțin peste o sută de dolari, o versiune similară litiu-ion va costa de 10 sau mai mult decât prețul unui concurent.

Important! Bateria litiu-ion este extrem de sensibilă la supraîncărcare și necesită funcționarea precisă a unității electronice de control. Dacă cipul este defect, acesta poate lua foc.

Video dispozitiv baterie:

Dispozitiv, circuit și principiul de funcționare al bateriei unei mașini

În activitatea sa economică, o persoană folosește diverse dispozitive care conțin baterii. Acest lucru se aplică electrocasnicelor, dispozitivelor mobile, ceasurilor, mașinilor, sculelor electrice și multe altele. Indiferent de zona în care sunt utilizate bateriile, principiul de funcționare este același pentru ele. În timpul procesului de încărcare, bateria acumulează energie electrică și apoi o dă înapoi pentru a alimenta dispozitivul. Astăzi există multe tipuri de baterii reîncărcabile, fiecare având propriile sale caracteristici în ceea ce privește proiectarea și funcționarea. În acest articol, vom vorbi despre dispozitivul unei baterii auto și despre designul acesteia.

Bateria este unul dintre elementele cheie ale unei mașini. Lucrând în rețeaua de la bordul unei mașini împreună cu un generator, este o sursă de curent electric. Funcțiile principale ale bateriei sunt următoarele:

• Asigurarea pornirii motorului. Bateria alimentează starterul în momentul pornirii;
• Furnizarea de energie consumatorilor din rețeaua auto atunci când motorul este oprit;
• Asigură energie în timpul deplasării dacă generatorul este supraîncărcat.

În plus, atunci când lucrează împreună cu un generator, bateria netezește ondularea curentului electric din rețeaua de la bord.

Bateriile cu o tensiune de 24 volți pot fi instalate pe camioane și echipamente speciale. La echipamentele pentru motociclete se folosesc modele de 6 volți.

Următoarele cerințe sunt impuse de obicei unei baterii pentru o mașină:

• descărcare de sine mică;
• curent mare de pornire;
• dimensiuni compacte;
• nu sau întreținere minimă.

Dispozitiv baterie auto

Marea majoritate a autoturismelor sunt alimentate cu baterii lichide cu plumb acid (WET). Dispozitivul și designul lor sunt definitivate și îmbunătățite în mod constant. În plus, sunt dezvoltate noi tipuri de baterii auto. Mai jos este o diagramă a bateriei unei mașini.

Bateria este formată din 6 cutii (celule ale bateriei) conectate în serie. Toate acestea sunt închise într-o carcasă din plastic care nu conduce curent electric și este rezistentă la acidul sulfuric. Fiecare borcan are un set de electrozi pozitivi și negativi care alternează. Electrodul este o rețea conductivă, pe care se aplică o acoperire (masă activă).

Pentru a preveni scurtcircuitarea electrozilor cu polaritate diferită, aceștia sunt așezați în separatoare de polietilenă. Electrozii sunt fabricați din plumb cu diverse adiții de aliajare. Dispozitivul bateriilor moderne implică adesea prezența electrozilor dintr-un aliaj de plumb-calciu. Acest lucru face posibilă reducerea autodescărcării și a consumului de apă. Un exemplu ar fi.

În general, se pot distinge următoarele tipuri actuale de baterii WET:

• Antimoniu scăzut (întreținere redusă). Electrozii pozitivi și negativi sunt realizați dintr-un aliaj de plumb cu antimoniu (până la 6%);
• Calciu (fără întreținere). Electrozii sunt din aliaj de plumb-calciu;
• Hibrid. Electrodul negativ este format din plumb dopat cu calciu, iar cel pozitiv este format din antimoniu.

Există, de asemenea, diferite metode de realizare a grilelor de electrozi (turnare, crestare) și de aplicare a masei active. Unii producători au propriile tehnologii brevetate. Practic, toate sunt axate pe îmbunătățirea drenajului curent și reducerea rezistenței interne a bateriei. În unele cazuri, argintul, tantalul, staniul se adaugă la compoziția electrozilor pentru a crește rezistența la coroziune.

În producția modernă, atunci când se produc electrozi pozitivi, sunt utilizate mai multe metode:

• Cadru de putere. Aceasta este cea mai modernă tehnologie. În acest caz, grila electrodului este realizată cu un cadru de susținere și ghidaje interne. Ca urmare, rigiditatea structurii este crescută;
• Power Pass. Această tehnologie implică prezența unui ghidaj vertical către „urechea” electrodului;
• Placă de șah. În acest caz, ghidajele sunt eșalonate.

O acoperire sau o masă activă este aplicată pe grilele electrozilor pentru a crește suprafața de interacțiune cu electrolitul. Pentru plăcile pozitive, se utilizează dioxid de plumb, iar pentru plăcile negative, plumb spongios.

Dispozitivul cu baterie implică scufundarea electrozilor în electrolit. Este o soluție de acid sulfuric în apă distilată. Principala caracteristică a unui electrolit este densitatea sa. Această valoare se modifică în funcție de starea de încărcare. Densitatea este maximă pe o baterie complet încărcată și minimă pe una descărcată.

Caracteristici de proiectare ale diferitelor tipuri de baterii auto

Pe lângă bateriile WET cu electrolit lichid, există și alte tipuri de baterii cu plumb-acid. Acestea sunt baterii AGM și GEL. Dispozitivul lor asigură prezența unui electrolit acid într-o stare legată. Adesea aceste baterii sunt numite în mod colectiv, dar acest lucru nu este în totalitate adevărat. În bateriile AGM, un material din fibră de sticlă este impregnat cu electrolit, care aderă la plăcile de plumb. În imaginea de mai jos, puteți vedea dispozitivul cu baterie AGM.

Un alt tip de baterie plumb-acid se numește GEL. Aici, electrolitul acid este într-o stare asemănătoare gelului. Acest lucru se realizează prin adăugarea de oxid de siliciu la acid. Acest tip de baterie nu este practic utilizat în autoturisme. Bateriile GEL pot fi găsite în motociclete, scutere, vehicule maritime și case mobile. Dar bateriile AGM devin din ce în ce mai frecvente în mașini.

Popularitatea AGM crește datorită apariției mașinilor cu sisteme start-stop și recuperării energiei de frânare. Cerințele bateriei sunt în creștere. Acestea necesită un curent de pornire mai mare, rezistență la descărcări profunde și o durată lungă de viață. Bateriile AGM (reprezintă materialul din sticlă absorbită) îndeplinesc cerințele mașinilor moderne cu o mulțime de electronice la bord.

De asemenea, puteți găsi la vânzare EFB sau baterie cu inundații îmbunătățite. Prin proiectare, aceste baterii pot fi atribuite bateriilor WET. Dar, în realitate, acestea ocupă o etapă intermediară între bateriile convenționale WET și AGM. Acestea sunt umplute cu un electrolit acid lichid, iar electrozii sunt acoperiți cu microfibră. Acest lucru asigură o stocare mai mare a energiei, o creștere a puterii de curent și rezistență la cicluri frecvente de încărcare-descărcare. De asemenea, producătorii recomandă utilizarea acestora în mașini cu sisteme de pornire-oprire. Până când EFB și AGM au devenit mainstream din cauza costului ridicat. Prin urmare, majoritatea mașinilor folosesc baterii WET.

Trebuie remarcat faptul că, atunci când bateria este încărcată, se eliberează gaze. Prin urmare, carcasele bateriilor au un sistem de evacuare a gazului. Supapele de siguranță sunt folosite pentru a menține bateria sigilată. Astfel de supape pot fi încorporate în mufe. Proiectarea lor le permite să se deschidă atunci când presiunea crește peste o anumită limită.

Hidrogenul și oxigenul care sunt eliberați pe electrozi în timpul încărcării interacționează cu eliberarea de apă. Și dacă se depășește taxa admisibilă, acestea sunt eliberate în atmosferă. Acest mecanism se numește VRLA sau baterie cu plumb acid reglementată prin supapă. Dispozitivul de ventilație labirint din carcasa bateriei este mai perfect. În acest design, gazele evoluate sunt condensate, iar apa rezultată este returnată înapoi la băncile bateriilor.

Există baterii, al căror dispozitiv asigură prezența descărcătorilor de flacără. Aceste dispozitive asigură că flacăra este întreruptă din spațiul interior al acumulatorului atunci când gazele sunt aprinse. Prin designul lor, descărcătoarele de flacără sunt membrane.
Bateria este conectată la vehicul folosind cabluri de plumb. Pozitiv și negativ. Acestea sunt realizate în diferite grosimi și sunt marcate corespunzător pentru a evita greșelile la conectare.

În funcție de poziția terminalelor, polaritatea bateriei poate fi înainte sau înapoi. Citiți mai multe despre cum să identificați.

Dispozitivul pentru baterii fără întreținere oferă un indicator de încărcare. Se mai numește și hidrometru sau pur și simplu „ochi”. Citiți mai multe despre aceasta în articolul de la link.

Bateria este fixată în compartimentul motorului în două moduri principale:

• suport pentru pervazul carcasei bateriei. Această montură este utilizată pentru bateriile de dimensiuni europene;
• folosind un cadru. Se aplică bateriilor de dimensiuni asiatice.