Funksionimi i një automjeti elektrik bazohet në rrymën elektrike. Nga pamja e jashtme, makina të tilla janë të vështira për t'u dalluar nga makinat me një motor benzine. Dallimi i vetëm i dukshëm në zhurmën e drejtimit është se automjeti lëviz pothuajse në heshtje. Nga lloji i organizimit të punës, këto lloje të makinave ndryshojnë ndjeshëm.

Makina elektrike është e pajisur me një motor elektrik që merr energji nga bateritë.

Llojet kryesore të baterive të ringarkueshme

Funksionimi i një motori elektrik bazohet në parimin e induksionit të një natyre elektromagnetike. Ky lloj motori shndërron energjinë e një natyre elektrike në energji mekanike. Ky motor ka një koeficient të lartë të efikasitetit (efikasitetit). Mund të jetë deri në 95%.

Burimi kryesor i energjisë për një motor elektrik janë bateritë e një natyre magazinimi. Këto furnizime me energji elektrike janë mjaft të shtrenjta, gjë që është arsyeja kryesore për mungesën e përhapjes së automjeteve elektrike.

Lloji më i popullarizuar dhe i përballueshëm i baterive është furnizimet me energji të acidit të plumbit ... Gjithashtu, këto bateri janë pothuajse plotësisht të riciklueshme, gjë që zvogëlon ndikimin e tyre negativ në mjedis. Lloji tjetër i baterive është hibrid metali nikel ... Ato janë më të shtrenjta se sa u paraqitën më parë, por kanë tregues më të lartë të performancës. Furnizimet me energji litium -jon - ideale për automjetet me motor elektrik. Ato janë më pak të zakonshme në mesin e pronarëve të makinave për shkak të kostos së tyre të lartë.

Shpesh në automjetet elektrike, përveç baterive që fuqizojnë motorin, është instaluar një burim shtesë i energjisë që siguron funksionimin e fenerëve, regjistruesit të radios, fshirësit të xhamit dhe aksesorëve të tjerë të automjetit tuaj.

Karakteristikat dhe struktura e një baterie litium-jon

Furnizimi me energji litium-jon është shumë i zakonshëm në elektronikën e konsumit sot dhe përdoret gjerësisht në makina me motorë elektrikë dhe sisteme të energjisë (telefona celularë, laptopë, kamera digjitale, etj.).

Një bateri litium-jon është alternativa më e mirë për furnizimin me energji të automjeteve elektrike. Përbërësit e tij:

• Elektroda të ndara me ndarës të ngopur me elektrolit.
• Strehim i mbyllur hermetikisht që përmban elektroda.
• Katodat dhe anodat e bashkangjitura në kolektorët-terminalet aktuale.

Trupi është i pajisur me një valvul sigurie, funksioni kryesor i të cilit është lehtësimi i presionit të brendshëm në rast aksidentesh dhe shkelje të kushteve për përdorimin e motorit. Bateritë litium-jon ndryshojnë në varësi të natyrës së materialit katodë. "Transportuesi" i ngarkesës në këtë burim energjie është një jon litiumi i ngarkuar pozitivisht, i cili mund të futet në strukturën kristale të materialeve të tilla si grafit dhe kripëra të ndryshme, duke krijuar një lidhje të një natyre kimike.

Sot, me prodhimin e gjerë të llojit të përshkruar të baterisë, përdoren tre llojet e mëposhtme të lëndëve të para të natyrës katodike:

• Tretësira të ngurta të litiumit kobalt dhe nikelit të litiumit.
• Spinel i bërë nga litium dhe mangan.
• Ferfosfat litiumi.

Bateritë litium-jon kanë përparësi të konsiderueshme ndaj homologëve të tyre. Këto janë norma të ulëta

TeslaModel S: pamje nga brenda

Tesla Motors krijon automjete elektrike të njohura "jeshile", të cilat kanë veti specifike që i bëjnë makinat më të njohura çdo ditë. Një nga komponentët e suksesit të produkteve të kompanisë janë bateritë litium-jon të vendosura në makinën elektrike.

Cila është struktura e burimit të energjisë Tesla?

Për të filluar, vlen të përmendet se i gjithë asambleja e baterisë karakterizohet nga dendësia dhe saktësia e shtuar e kombinimit të përbërësve. Bateria ka 16 përbërës - blloqe të lidhjes paralele, të rrethuara me pllaka metalike dhe mbrojtje plastike të baterisë nga uji. Çdo bllok i baterive ka 74 përbërës të ndarë në gjashtë grupe, të ngjashme me bateritë e zakonshme të tipit gisht. Paraqitja dhe parimi i funksionimit të tyre mbahen në konfidencën më të rreptë!

Elektroda pozitive është grafit, dhe elektroda negative është nikeli, kobalti dhe oksidi i aluminit.

Bateritë më të fuqishme të tilla përbëhen nga 7104 bateri të ngjashme. Ka një peshë prej 540 kg, një gjatësi 2m 10cm, një gjerësi 1m 50cm dhe një trashësi 15cm. Energjia e prodhuar nga një prej 16 njësive është e barabartë me atë të prodhuar nga njëqind bateri laptop.

Bateritë Tesla përdorin pjesë të krijuara në Meksikë, Republikën Popullore të Kinës dhe Indi. Puna përfundimtare është bërë në SHBA. Garancia e ofruar nga kompania është e rëndësishme: deri në 8 vjet.

Artikulli përshkruan përbërjen e burimeve më të zakonshme të energjisë për motorët e automjeteve elektrike. Shpresojmë që ky informacion të jetë i dobishëm për ju!

E para është kapaciteti, i shprehur në orë amper. Karakterizon aftësinë e baterisë për të furnizuar një rrymë të caktuar për një kohë të caktuar. Për shembull, një kapacitet prej 40 amper-orë do të thotë që bateria mund të furnizojë 1 amper për 40 orë (ose 2 amper për 20 orë, etj.)

Së treti, ekziston një kapacitet rezervë. Ky parametër, veçanërisht i respektuar në Amerikë, tregon intervalin kohor (në minuta) gjatë të cilit bateria është e aftë të furnizojë një rrymë prej 25 A (d.m.th., sa kohë do të jetë në gjendje të zëvendësojë një gjenerator të dështuar).

Çfarë ka brenda?

Një bateri standarde e makinës përbëhet nga gjashtë qeliza 2 volt, duke dhënë 12 volt dalje. Çdo qelizë përbëhet nga pllaka të rrjetës së plumbit të veshura me një substancë aktive dhe të zhytura në një elektrolit. Pllakat negative janë të veshura me plumb hollë poroz, dhe ato pozitive janë të veshura me dioksid plumbi. Kur një ngarkesë lidhet me baterinë, substanca aktive hyn në një reaksion kimik me elektrolitin e acidit sulfurik, duke prodhuar një rrymë elektrike. Në këtë rast, sulfati i plumbit depozitohet në pllaka, dhe elektroliti, në përputhje me rrethanat, është i varfëruar. Kur ngarkohet, ky reagim zhvillohet në drejtim të kundërt dhe aftësia e baterisë për të furnizuar rrymën rikthehet.

Bateria e makinës ka tre funksione:

së pari, fillon motorin;

së dyti, ai fuqizon disa pajisje elektrike, të tilla si alarmet dhe telefonat, kur motori nuk është në punë.

së treti, "ndihmon" gjeneratorin kur nuk mund të përballojë ngarkesën.

Mënyra boshe e baterisë

Qëndrimi në bllokime të trafikut në dimër është një problem i vërtetë për baterinë. Tifozi, fenerët, shkrirja e xhamit të pasmë dhe fshirësit e xhamit që veprojnë njëkohësisht mund të tërheqin më shumë rrymë sesa prodhon alternatori. Gjatë 45 minutave të një pune të tillë, bateria mesatare mund të zbrazet në atë masë sa që nuk do të jetë më e mundur të rindizni motorin e fikur. Do të duhen të paktën 30 minuta drejtim normal për t'u shëruar para se të ndaloni përsëri.

Pse dështojnë? Në fakt, nuk ka asgjë veçanërisht për të thyer në vetë baterinë. Në çdo rast, shkaku i shumicës së keqfunksionimeve nuk lidhet me defektet e veta, por me praninë e pajisjeve shtesë, për shembull, dimensionet e lëna të ndezura, alarmi dhe telefoni, rryma e rrjedhjes, e cila nuk është e pazakontë në një makinë jo e re. Këto pajisje janë veçanërisht të dashura për të paraqitur "surpriza" gjatë parkimit të zgjatur, për shembull, në aeroporte.

Prodhuesit e makinave përdorin një bateri sa më të dobët të jetë e mundur për të kursyer para, kështu që çdo ngarkesë elektrike shtesë mund të çojë në mosfunksionim.

Vetë bateria, natyrisht, lodhet gjatë shërbimit dhe përfundimisht prishet. Kjo është për shkak të gërryerjes së pllakave, shterimit të veshjes së tyre aktive dhe varfërimit të elektrolitit. Kjo lehtësohet nga rritja e temperaturës, kështu që dëmtimet më së shpeshti ndodhin gjatë verës, dhe me ngricën e parë fillon "jeta argëtuese". Jetëgjatësia tipike e baterisë është rreth katër vjet, por varet në një masë të madhe nga mënyra e përdorimit.

Sidoqoftë, nëse bateria juaj papritmas fillon të dështojë, mos e fshini atë. Përvoja jonë tregon se një numër i madh i baterive të makinave që konsideroheshin të gabuara thjesht u shkarkuan. Provoni të rimbushni një bateri të shkarkuar sa më shpejt të jetë e mundur. Sa më gjatë që bateria të mbetet e ngarkuar, aq më e fortë është sulfatimi i pllakave dhe aq më problematike do të jetë rikuperimi.

Bateria ka nevojë për kujdes

Shumë pronarë të makinave janë vërtet të befasuar kur zbulojnë se bateria gjithashtu ka nevojë për "mirëmbajtje". Kjo është për të ardhur keq sepse pak kujdes dhe vëmendje mund t’ju ​​kursejë shumë kohë dhe para.

Kujdesi për baterinë është jashtëzakonisht i thjeshtë dhe praktikisht zbret vetëm në kontrollimin e rregullt të nivelit të elektrolitit. Një nivel i ulët mund të tregojë mbingarkesë, e cila zakonisht shkaktohet nga një mosfunksionim i gjeneratorit. Nëse elektroliti mungon vetëm në një nga qelizat, atëherë dështimi i të gjithë baterisë nuk është larg. Në mot të ngrohtë, ai ende do të punojë disi, por ftohja e parë do ta përfundojë atë.

Disa vjet më parë, bateritë "pa mirëmbajtje" ishin në kërkesë të madhe, të cilat në mënyrë strukturore zbritën deri në mbylljen e fortë të kapakut të sipërm. Me kalimin e kohës, kjo modë kaloi, sepse, nëse, për ndonjë arsye, ndodhte humbja e elektrolitit, nuk ishte më e mundur të mbushej.

Kur mbushni baterinë, mbani në mend një gjë. Gjatë karikimit, niveli i elektrolitit rritet pak, kështu që duhet të rimbusheni me këtë efekt në mendje. Dhe ne të gjithë e dimë mirë se çfarë mund të bëjë acidi kur futet në kutinë e baterisë ose në pjesët e trupit.

Pyetje të sigurisë

Mos harroni se ekziston një rrezik real i oksigjenit dhe hidrogjenit të gjeneruar gjatë karikimit (dhe gjithashtu pas karikimit). Megjithëse prodhuesit më seriozë i pajisin kapakët e baterisë me kapësa flakë të krijuar për ta parandaluar atë të hyjë në bateri, kjo mundësi ende vazhdon - siç thonë ata, Zoti e kursen. Mos harroni gjithashtu se një shkëndijë nuk ndodh vetëm kur një terminal është i shkëputur. Elektriciteti statik nga veshjet sintetike mund të jetë i mjaftueshëm për të shkaktuar një shpërthim.

Shpërthimi i një baterie mund të krahasohet në fuqi me një goditje nga një armë 12 mm. Rezultati është një pamje e frikshme, dhe ndodh më shpesh sesa mund ta imagjinoni. Për shembull, në Amerikën e kujdesshme ka më shumë se dhjetë mijë raste të tilla në vit.

Ndërsa shpërthimi ka të ngjarë të mos jetë fatal, ai mund t'ju dëmtojë rëndë, veçanërisht fytyrën tuaj, pasi fragmente plastike fluturojnë në të gjitha drejtimet. Prandaj, gjithmonë duhet të mbani syze sigurie.

Pika tjetër që duhet kushtuar vëmendje është dridhja. Pas temperaturës së lartë dhe mbingarkesës elektrike, ky është shkaku kryesor i konsumimit të baterisë. Mekanizmi i këtij efekti është i thjeshtë: çdo "gunga" gradualisht shkund substancën aktive nga pllakat. Prandaj, sigurohuni që bateria është e lidhur fort.

Së fundi, kontrolloni terminalet. Ato duhet të jenë të pastra dhe të shtrënguara mirë për të shmangur ndezjen. Disa i lyejnë terminalet me yndyrë, të tjerë besojnë se kjo kontribuon vetëm në grumbullimin e papastërtisë, kështu që zgjedhja është e juaja.

Ngarkoni !!! ....

Një bateri që kishte vdekur pa shpresë një mëngjes të ftohtë të së hënës është një shkak i zakonshëm i kolapsit të kaq shumë karrierave shkëlqyese të shërbimit.

Pra cfare ben ti?

Mund të provoni ta ndizni makinën në disa mënyra: "ndizni një cigare" nga bateria e një makine tjetër (e cila mund të jetë problematike në nivelin aktual të elektronikës "të përdredhur"); shtyjeni makinën ose tërhiqeni atë (por jo me një konvertues katalitik); shkoni të blini një bateri të re.

Metoda e fundit është veçanërisht e keqe, sepse në shumicën dërrmuese të rasteve, një bateri "e vdekur" mund të rikthehet.

Me karikimin e duhur, në shumicën e rasteve, ai kthehet në gjendjen e tij origjinale dhe vazhdon të jetojë dhe të luftojë më tej.

Mos nxito!

Kanë kaluar ditët kur bateria ishte thjesht e kyçur dhe u la gjatë natës. Bateria duhet të ngarkohet me një "shpejtësi" të caktuar, përndryshe do të përballeni me telashe të ndryshme.

Në mënyrë ideale, rryma e karikimit për një bateri konvencionale me acid plumbi duhet të jetë 10% e vlerësimit të saj për orë ampl. Për shembull, një bateri e shkarkuar plotësisht 50 amp-orë duhet të ngarkohet me 5 amp për dhjetë orë. Karikimi duhet të bëhet me kapakët e hequr.

Dhe ju e doni atë më shpejt, por nuk mundeni. Kjo mund të çojë në mbinxehje apo edhe zierje të elektrolitit. Pllakat gjithashtu mund të shtrembërohen, atëherë bateria mbaron. Nëse bateria juaj është e mbyllur, "pa mirëmbajtje", atëherë duhet të karikohet edhe më ngadalë-jo më shumë se 2.5% të karakteristikës së orës amp.

Pra, në të njëjtin shembull, një bateri e mbyllur plotësisht e mbyllur 50 amp-orë kërkon një rrymë ngarkimi prej 1.25 amper për 40 orë. Për bateritë e shkarkuara pjesërisht, kjo kohë, natyrisht, do të jetë më e shkurtër.

Shumica e ngarkuesve janë të pajisur me një rregullator aktual të karikimit. Especiallyshtë veçanërisht i përshtatshëm nëse ekziston një mënyrë "ngarkimi në rënie". Në këtë rast, ndërsa bateria është e ngarkuar, rryma e ngarkimit zvogëlohet automatikisht për të parandaluar mbingarkesën e mundshme.

Rregulli i përgjithshëm është se sa më ngadalë të ngarkoni, aq më mirë.

Sidoqoftë, mos e ngarkoni baterinë për një kohë të gjatë. Opinionet ndryshojnë në përcaktimin se kur duhet përfunduar procesi. Disa llogaritin kohën e kërkuar për karikim dhe pas kësaj fikin pajisjen, të tjerët presin derisa të gjithë elementët të fillojnë të flluskojnë dhe fiken vetëm atëherë.

Disa më të fuqishme janë të pajisura me një funksion të ngarkimit të shpejtë. Duhet të përdoret vetëm në rrethana ekstreme, kur duhet të ndizet sa më shpejt të jetë e mundur. Në këtë mënyrë, një rrymë e shtuar e ngarkimit furnizohet për një periudhë të caktuar kohe, pas së cilës pajisja fiket vetë. Kjo do të shkurtojë jetën e baterisë gjithsesi.

Njohuria është fuqi, veçanërisht kur bëhet fjalë për baterinë e makinës tuaj dhe sistemin e saj elektrik. Në fakt, nëse motori është zemra e makinës sonë, atëherë ai është sistemi i tij nervor qendror (dhe ndoshta edhe shpirti) - ai ruan dhe prodhon energji elektrike, dhe gjithashtu kontrollon forcën aktuale të rrjetit të energjisë. Gjëja e fundit që do të dëshironit është të qëndroni në një udhë të braktisur me një bateri të vdekur. Sa më shumë që dini për baterinë dhe sistemin elektrik në përgjithësi, aq më pak ka gjasa që të futeni në këtë situatë.

Si funksionon bateria e makinës?

Një bateri e makinës siguron të gjithë sistemin elektrik të një makine me sasinë e nevojshme të energjisë elektrike për të fuqizuar të gjithë përbërësit elektrikë në makinën tuaj. Dhe këtu po flasim për një përgjegjësi mjaft të madhe. Pa bateri, makina, siç e keni kuptuar tashmë, nuk do të shkojë askund. Le të hedhim një vështrim se si funksionon kjo kuti e vogël e fuqishme!

Një reaksion kimik është parimi kryesor i një baterie: ai thjesht shndërron energjinë kimike në energji elektrike, e cila është e nevojshme për të fuqizuar makinën tuaj, për të furnizuar tensionin e motorit dhe shumë përbërës të tjerë elektrikë të makinës, si dhe energjinë elektrike përsëri në kimike energji. Një funksion tjetër i rëndësishëm i baterisë është se siguron amperazh të vazhdueshëm - gjithashtu stabilizon tensionin për të mbajtur motorin në punë.

Në një mënyrë të thjeshtë, parimi i funksionimit të baterisë mund të karakterizohet si më poshtë: proceset kimike në të çojnë në shfaqjen e një rryme elektrike që ushqen makinën - një rrymë e tillë është veçanërisht e dobishme, dhe mbi të gjitha konsumohet kur rrotulloheni motori me një starter, duke e nisur atë; kur makina fillon, motori e kthen gjeneratorin - dhe këtu ne shohim procesin e shndërrimit të energjisë mekanike (rrotullimi i gjeneratorit) në energji elektrike - nga ana tjetër, gjeneratori transferon rrymën që prodhon në bateri, dhe kjo e fundit konvertohet energjia elektrike në energji kimike - e grumbullon, e ruan atë, në mënyrë që më vonë përsëri ta "ushqejë" atë motorin ose ndonjë sistem tjetër elektrik të makinës kur gjeneratori nuk punon ose kur energjia elektrike e prodhuar nga gjeneratori nuk është e mjaftueshme për të siguruar të gjitha sistemet e makinës.

Një bateri makine ka dy shtylla, një pozitive dhe tjetra negative, dhe ju ndoshta e dini këtë nëse keni parë ose shkëputur / fiksuar terminalet e baterisë të paktën një herë. Këto shtylla janë të lidhura me makinën dhe janë përgjegjës për fuqizimin e një numri mekanizmash shumë të rëndësishëm të automjeteve, duke përfshirë:

• Fillimi i motorit
• Rishikimi i sistemit audio
• Të gjithë mekanizmat e ndriçimit (fenerët, dritat e pasme, lloje të ndryshme të dritave të prapme, etj.)
• Fshirëse
• Shumë, shumë më tepër.

Në shumicën dërrmuese të rasteve, bateria përbëhet nga gjashtë qeliza. Çdo qelizë përmban dy elektroda, të cilat janë dhe janë bërë nga tetë pllaka metalike të mbivendosura. Këto tetë pllaka metalike të mbivendosura formojnë atë që njihet si "qelizë". Kështu, në total, çdo qelizë përmban 2 elektroda dhe 16 pllaka. Throughshtë përmes këtyre targave që furnizohet energjia elektrike e makinës. Por si funksionon?

Actuallyshtë në të vërtetë mjaft e thjeshtë - le të përmbledhim sa më sipër:

• Bateria përbëhet nga gjashtë qeliza
• Çdo qelizë përbëhet nga dy grupe pllakash
• Çdo grup pllakash përfshin tetë pllaka metalike të mbivendosura

Dhe tani pak kimi ...

Grupi i parë i pllakave në qelizë është pozitiv dhe i dyti është negativ. Rrjeti pozitiv është i veshur me oksid plumbi dhe sjell elektrone në qelizë. Grupi negativ është i mbuluar drejtpërdrejt me plumb, dhe përkundrazi, ai çliron elektrone. Pllakat metalike - mbani mend, tetë prej tyre në secilën rrjetë, 16 në secilën qelizë - janë në një përzierje uji dhe acidi sulfurik (në fakt, ky përqendrim është vetëm rreth 35 për qind acid sulfurik, por kjo është më se e mjaftueshme për, për për shembull, digjni rrobat dhe digjni rëndë lëkurën. Kjo përzierje vepron si një elektrolit - një substancë që përcjell mirë energjinë elektrike.

Kur bateria është e ngarkuar (nga një gjenerator ose me mjete të tjera), një reaksion kimik i oksidimit të plumbit ndodh me një ngarkesë pozitive, si rezultat i së cilës elektroliti është i ngopur me acid sulfurik dhe graviteti specifik i elektrolitit rritet. Kur bateria, përkundrazi, shkarkohet, duke ushqyer çdo sistem elektrik të makinës (ne kujtojmë se konsumatori kryesor është startuesi), atëherë për shkak të zvogëlimit të plumbit në një grup tjetër pllakash negative, si rezultat i së cilës formohet më shumë ujë, dhe, rrjedhimisht, pesha e elektrolitit specifik zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, procesi kimik në secilën prej pllakave është aq i parëndësishëm sa lëshohet shumë pak energji, por në dalje nga bateria e makinës, kur të gjitha këto reagime kalojnë nëpër të 6 qelizat, marrim 12 voltët tashmë intimë.

Probleme të mundshme të baterisë

Bateria përfundimisht bëhet e papërdorshme - kjo është konsumimi i saj natyror dhe, përveç kësaj, lloje të ndryshme të proceseve të dëmshme në të dhe efektet mbi të mund të shkurtojnë ndjeshëm jetën e tij. Dhe simptomat e para që bateria ka një problem janë pamundësia për të ndezur makinën (veçanërisht në mot të ftohtë).

Pra, cili mund të jetë problemi me baterinë?

• Niveli i ulët i lëngut të baterisë: Bateritë e makinave zakonisht kanë një pjesë të vogël të trupit në formën e një shiriti të tejdukshëm - kështu që gjithmonë mund të mbani një sy në nivelin e lëngut të baterisë tuaj. Nëse niveli i lëngut është nën pllakat e plumbit (përcjellësi i energjisë elektrike) brenda baterisë, atëherë është koha ose të mbushni ose zëvendësoni baterinë.
• "Ënjtja" e baterisë është kur trupi i baterisë tuaj duket sikur ka ngrënë shumë dhe është fryrë. Kjo mund të tregojë një zëvendësim urgjent të baterisë. Nxehtësia e tepërt mund të fajësohet se shkakton fryrjen e baterisë dhe, si pasojë, zvogëlon jetën e baterisë.
• Erë e vezës së kalbur nga bateria: Ju mund të vini re një erë të fortë të vezëve të kalbura (në fakt erë squfuri) rreth baterisë tuaj. Shkaku: Rrjedhje e baterisë. Kjo rrjedhje, përveç erës, shkakton edhe gërryerje rreth terminaleve.

Për një makinë, bateria mund të quhet zemra e dytë. Rëndësia e tij për funksionimin normal është po aq e madhe sa vetë motori. Në botën moderne të automobilave, janë bërë përpjekje për të zëvendësuar baterinë me pajisje motorike pneumatike, banka kondensatorësh, por pa sukses.

Deri më tani, vetëm tre lloje të baterive elektrike përdoren gjerësisht:

• acid plumbi;
• litium-jon;
• hekur-nikel lamelar.

E para u shpik në fillim të shekullit të 20 -të dhe për më shumë se një shekull histori, pajisja e baterisë ka mbetur praktikisht e pandryshuar, me përjashtim të një numri përmirësimesh dhe shtesash që optimizuan funksionimin e saj. Lloji i dytë u shfaq relativisht kohët e fundit - 15-20 vjet më parë, ritmi i zhvillimit të modelit dhe pajisjes së tij, pushtimi i tregut mund të quhet revolucionar. Opsioni i tretë i baterisë doli të ishte shumë i shtrenjtë për t’u prodhuar dhe gradualisht u zëvendësua nga dy të parët.

Bateri klasike e makinës

Bateria acid i detyrohet jetëgjatësisë së saj dominimit të plotë dhe të pakushtëzuar të motorëve me djegie të brendshme. Pajisja e baterisë me acid plumbi plotësoi më së miri kërkesën për një burim të sigurt të energjisë elektrike, të aftë për të dhënë shkurtimisht fuqinë e madhe të nevojshme për të ndezur motorin me djegie të brendshme të një makine. Pjesa tjetër e opsioneve për pajisjen e qelizave elektrokimike, madje edhe me kapacitete më të larta, ose nuk ishin në gjendje t'i rezistonin një ngarkese kaq të fuqishme, ose prodhimi i tyre ishte i pajustifikuar, teknologjikisht i vështirë dhe kushtonte shumë më tepër sesa versioni i acidit të plumbit.

Pajisja klasike e baterisë së makinës

Nga pikëpamja e teorisë, një bankë e vetme e baterisë është një sistem prej dy elektrodash, njëra prej të cilave është një katodë ose një elektrodë negative, e bërë në formën e një pllake të hollë plumbi me një sipërfaqe poroze, e dyta, e quajtur një anodë , është një elektrodë pozitive në formën e një rrjeti të hollë plumbi me një masë poroze aktive të shtypur të plumbit oksid.

V pajisja, elektrodat zhyten në një zgjidhje të acidit sulfurik - elektrolit, densitet, duke dhënë nivelin maksimal të ruajtjes së energjisë. Anoda dhe katoda janë afër njëra -tjetrës në një distancë minimale dhe ndahen nga një ndarës i hollë plastik.

Si grumbullohet ngarkesa elektrike në një bateri

Bateria e makinës është e ngarkuar me rrymë direkte të një tensioni dhe rryme të përcaktuar rreptësisht. Për një bateri standarde 12V, ngarkimi kryhet me një tension prej 13.5-14.2 V me një forcë aktuale të barabartë me një të dhjetën e kapacitetit.

Gjatë ngarkimit, nën veprimin e një rryme direkte në anodën e plumbit, një përbërës kompleks lirohet nga plumbi metalik i nën-oksiduar dhe jonet e acidit sulfurik të lidhur nga elektroliti. Në katodë - elektrodë negative, lëshohet peroksidi i plumbit Pb 2 O 5... Për shkak të lidhjes së disa prej joneve të acidit sulfurik, dendësia e elektrolitit zvogëlohet gjatë akumulimit të ngarkesës. Tensioni në qelizën e pajisjes është vendosur jo më i lartë se 2.2 V për të siguruar akumulimin e joneve të nevojshëm dhe për të parandaluar dekompozimin e padobishëm të ujit në oksigjen dhe hidrogjen.

Kur qarku i jashtëm është i mbyllur për kontaktet, kripërat dhe përbërjet e grumbulluara zbërthehen shpejt me lëshimin e një sasie të madhe të energjisë elektrike në elektroda. Dendësia e elektrolitit rritet me shkarkimin e baterisë.

Disavantazhet dhe avantazhet e pajisjes së baterisë së makinës

Në pajisjen e një baterie me acid plumbi, natyra e tij përmban një numër defektesh që e bëjnë pajisjen kapriçioze dhe të ndjeshme ndaj kushteve të caktuara të funksionimit:

• numër i kufizuar i cikleve të shkarkimit-ngarkimit;
• procese të pakthyeshme të sulfatimit të pllakave, duke zvogëluar ndjeshëm kapacitetin dhe jetën e tij të shërbimit;
• forca e ulët mekanike e elektrodave, shfaqja e një qarku të shkurtër të anodës dhe katodës për shkak të shkatërrimit të masës së elektrodës ose shkatërrimit të ndarësit;
• dështimi për shkak të rimbushjes së rregullt ose ruajtjes afatgjatë të pajisjes në një gjendje të shkarkuar.

Sulfimi zvogëlon rëndë jetën e baterisë së një automjeti. Kripërat komplekse të acidit sulfurik të plumbit, të depozituara në katodë, nën ndikimin e oksigjenit të lirë të çliruar dhe hidrogjenit shndërrohen në një përbërës dobët të tretshëm - sulfat plumbi, i cili bllokon poret e katodës deri në vdekje dhe e bën atë të papërdorshëm.

Risitë moderne në pajisjen e baterisë së ringarkueshme

Përpjekjet për të eleminuar të metat kryesore në hartimin e baterisë së makinës kanë çuar në krijimin e lidhjeve të reja të plumbit që janë më rezistente ndaj efekteve agresive të acidit. Përdorimi i shtesave aliazhuese të kalciumit, kallajit, nikelit bëri të mundur uljen e vetë-shkarkimit dhe humbjen e ujit në nivelin më të ulët të mundshëm. Kurthet për akumulimin e grimcave të masës aktive të elektrodave filluan të përdoren në pjesën e poshtme të trupit të pajisjes, gjë që uli ndjeshëm rrezikun e mbylljes së anodës dhe katodës në pjesën e poshtme.

Bateria e makinës ka ndryshuar dhe tani është pa mirëmbajtje. Tani, siç është konceptuar nga prodhuesi, pajisja nuk kërkon monitorimin e nivelit të ujit në kanaçet e baterisë dhe densitetin e elektrolitit, siç ishte rasti në modelet e vjetra. Në pajisjen e baterisë, pajisjet u shfaqën në formën e një syri tregues notues, i cili ndryshon ngjyrën e tij në varësi të gjendjes së ngarkimit.

Zgjidhje premtuese

Ndër risitë që janë shfaqur në pajisje relativisht kohët e fundit dhe janë krijuar për të përmirësuar karakteristikat e baterisë me acid plumbi të një makine, mund të vërehet:

• përdorimi i llojeve të xhelit të elektrolitit të baterisë bazuar në komponimet e silikonit. Humbja zero e ujit dhe performanca e mirë lejojnë që pajisje të tilla të përdoren edhe në brendësi të makinave;
• përdorimi i çipave diagnostikues elektronikë që lejojnë ndërhyrje delikate dhe të dozuara në funksionimin e secilës bankë të pajisjes;
• përdorimi i grafit dhe karbonit për të formuar bazën e elektrodave pozitive dhe negative, të cilat do ta bëjnë baterinë e makinës më të lehtë dhe më kompakte.

Bateri hekuri-nikel jo-lamelare me elektrolit alkalik

Ideja e baterive ndezëse të bazuara në një elektrolit alkalik dhe elektroda të bëra me nikel të shtypur dhe pluhur hekuri u zhvillua dhe u zbatua. Një model i mirënjohur i serisë SZHN-50, i prodhuar në Bashkimin Sovjetik në sasi të kufizuara për pajisje ushtarake. Pajisja e baterisë kishte karakteristika të mira:

• burim i lartë, numri i cikleve të ngarkimit-shkarkimit arriti në 1000, të cilat tejkaluan burimin e acidit;
• ndjeshmëri e ulët ndaj kushteve të funksionimit;
• rimbushja ose ruajtja e zgjatur në një gjendje të shkarkuar nuk kishte një efekt kaq të dëmshëm në gjendjen e pajisjes.

Pajisja përdorte një sasi të madhe nikeli të rrallë, prodhimi i baterisë ishte i vështirë dhe jofitimprurës.

Interesante! Praktika e përdorimit të baterive alkaline sovjetike për një makinë ka treguar mundësinë e përdorimit të baterive të tilla për 15-20 vjet me një periudhë të vlerësuar 10-vjeçare, duke iu nënshtruar respektimit të kujdesshëm të rregullave të funksionimit.

Bateri moderne të makinave me litium jon

Përdorimi i përhapur i baterive të litiumit në një makinë shoqërohet me automjete moderne elektrike, ku një pajisje e tillë përdoret gjerësisht për shkak të parametrave të saj të kapacitetit të lartë dhe peshës së ulët. Ekzistojnë bateri ndihmëse litium-jon në treg të dizajnuara për të ngarkuar shpejt baterinë kryesore. Ekzistojnë një numër pajisjesh të pajisura me një bllok superkondensatorësh që lejojnë fillimin e motorëve me një vëllim pune jo më shumë se 500 cm 3.

Kostoja e një baterie me acid plumbi me një kapacitet deri në 70 Ah do të jetë pak më shumë se njëqind dollarë, një version i ngjashëm litium-jon do të kushtojë 10 ose më shumë herë sesa çmimi i një konkurrenti.

E rëndësishme! Bateria litium-jon është tepër e ndjeshme ndaj mbingarkesës dhe kërkon funksionimin e saktë të njësisë së kontrollit elektronik. Nëse çipi është i gabuar, mund të marrë zjarr.

Video e pajisjes së baterisë:

Pajisja, qarku dhe parimi i funksionimit të baterisë së makinës

Në aktivitetin e tij ekonomik, një person përdor pajisje të ndryshme që përmbajnë bateri. Kjo vlen për pajisjet shtëpiake, pajisjet mobile, orët, makinat, veglat elektrike dhe shumë më tepër. Pavarësisht nga zona në të cilën përdoren bateritë, parimi i funksionimit është i njëjtë për ta. Gjatë procesit të karikimit, bateria grumbullon energji elektrike, dhe pastaj e kthen atë për të fuqizuar pajisjen. Sot ka shumë lloje të baterive të rimbushshme, secila prej të cilave ka karakteristikat e veta në dizajn dhe funksionim. Në këtë artikull, ne do të flasim për pajisjen e një baterie makine dhe modelin e saj.

Bateria është një nga elementët kryesorë të një makine. Duke punuar në rrjetin në bord të një makine në lidhje me një gjenerator, është një burim i rrymës elektrike. Funksionet kryesore të baterisë janë si më poshtë:

• Sigurimi i fillimit të motorit. Bateria furnizon me energji motorin në momentin e fillimit;
• Sigurimi i energjisë për konsumatorët në rrjetin e makinave kur motori është i fikur;
• Siguron energji gjatë udhëtimit nëse gjeneratori është i mbingarkuar.

Për më tepër, kur punoni së bashku me një gjenerator, bateria zbut valëzimin e rrymës elektrike në rrjetin në bord.

Bateritë me një tension prej 24 volt mund të instalohen në kamionë dhe pajisje speciale. Në pajisjet e motorëve, përdoren modele me një vlerë nominale prej 6 volt.

Kërkesat e mëposhtme zakonisht vendosen në një bateri për një makinë:

• vetë-shkarkim i vogël;
• rrymë e lartë fillestare;
• dimensione kompakte;
• asnjë ose mirëmbajtje minimale.

Pajisja e baterisë së makinës

Pjesa dërrmuese e makinave të pasagjerëve mundësohen nga bateri të lëngshme të acidit të plumbit (WET). Pajisja dhe dizajni i tyre po finalizohen dhe përmirësohen vazhdimisht. Për më tepër, llojet e reja të baterive të makinave janë duke u zhvilluar. Më poshtë është një diagram i baterisë së një makine.

Bateria përbëhet nga 6 kanaçe (qeliza baterie) të lidhura në seri. Të gjithë ata janë të mbyllur në një kuti plastike që nuk përçon rrymë elektrike dhe është rezistente ndaj acidit sulfurik. Çdo kavanoz ka një sërë elektrodash pozitive dhe negative që alternohen. Elektroda është një rrjet përçues me një shtresë (masë aktive) të aplikuar në të.

Për të parandaluar qarkun e shkurtër të elektrodave me polaritet të ndryshëm, ato vendosen në ndarës polietileni. Elektrodat janë bërë prej plumbi me shtesa të ndryshme aliazhi. Pajisja e baterive moderne shpesh nënkupton praninë e elektrodave të bëra nga një aliazh plumbi-kalciumi. Kjo zvogëlon vetë-shkarkimin dhe konsumin e ujit. Një shembull do të ishte.

Në përgjithësi, llojet e mëposhtme aktuale të baterive WET mund të dallohen:

• Antimon i ulët (mirëmbajtje e ulët). Elektrodat pozitive dhe negative janë bërë nga një aliazh plumbi me antimon (deri në 6%);
• Kalcium (pa mirëmbajtje). Elektrodat janë bërë nga aliazh plumbi-kalciumi;
• Hibrid. Elektroda negative është bërë nga plumbi i mbushur me kalcium, dhe ai pozitiv është bërë nga antimoni.

Ekzistojnë gjithashtu metoda të ndryshme të bërjes së rrjetave të elektrodave (derdhje, prerje) dhe aplikim të masës aktive. Disa prodhues kanë teknologjitë e tyre të patentuara. Në thelb, të gjithë ata janë të përqendruar në përmirësimin e kullimit aktual dhe zvogëlimin e rezistencës së brendshme të baterisë. Në disa raste, argjendi, tantali, kallaji i shtohen përbërjes së elektrodave për të rritur rezistencën ndaj korrozionit.

Në prodhimin modern, kur prodhohen elektroda pozitive, përdoren disa metoda:

• Korniza e fuqisë. Kjo është teknologjia më moderne. Në këtë rast, rrjeti i elektrodës është bërë me një kornizë mbështetëse dhe udhëzues të brendshëm. Si rezultat, ngurtësia e strukturës rritet;
• Kalimi i energjisë. Kjo teknologji nënkupton praninë e një udhëzuesi vertikal në "veshin" e elektrodës;
• Pllakë shahu. Në këtë rast, udhëzuesit janë të stivosur.

Një shtresë ose masë aktive aplikohet në rrjetat e elektrodave për të rritur sipërfaqen e ndërveprimit me elektrolitin. Për pllaka pozitive, përdoret dioksidi i plumbit, dhe për pllakat negative, plumbi sfungjer.

Pajisja e baterisë nënkupton zhytjen e elektrodave në elektrolit. Shtë një zgjidhje e acidit sulfurik në ujë të distiluar. Karakteristika kryesore e një elektroliti është dendësia e tij. Kjo vlerë ndryshon në varësi të gjendjes së ngarkesës. Dendësia është maksimale në një bateri të ngarkuar plotësisht dhe minimale në atë të shkarkuar.

Karakteristikat e projektimit të llojeve të ndryshme të baterive të makinave

Përveç baterive WET me elektrolit të lëngshëm, ekzistojnë lloje të tjera të baterive me plumb-acid. Këto janë bateri AGM dhe GEL. Pajisja e tyre siguron praninë e një elektroliti acid në një gjendje të lidhur. Shpesh këto bateri quhen kolektivisht, por kjo nuk është plotësisht e vërtetë. Në bateritë AGM, një material me fibra qelqi është i mbarsur me elektrolit, i cili ngjitet në pllakat e plumbit. Në imazhin më poshtë, mund të shihni pajisjen e baterisë AGM.

Një lloj tjetër i baterisë me acid plumbi quhet GEL. Këtu, elektroliti acid është në një gjendje të ngjashme me xhel. Kjo arrihet duke shtuar oksid silikoni në acid. Ky lloj baterie praktikisht nuk përdoret në makinat e pasagjerëve. Bateritë GEL mund të gjenden në motoçikleta, skutera, automjete detare dhe shtëpi të lëvizshme. Por bateritë AGM po bëhen më të zakonshme në makina.

Popullariteti i AGM po rritet falë ardhjes së makinave me sisteme start-stop dhe rimëkëmbjes së energjisë së frenave. Kërkesat për bateri po rriten. Ato kërkojnë një rrymë më të lartë fikse, rezistencë ndaj shkarkimeve të thella dhe një jetë të gjatë shërbimi. Bateritë AGM (qëndron për Absorbed Glass Material) plotësojnë kërkesat e makinave moderne me shumë pajisje elektronike në bord.

Ju gjithashtu mund të gjeni EFB ose Enhanced Flooded Battery në shitje. Nga dizajni, këto bateri mund t'i atribuohen baterive të lagura. Por në realitet, ato zënë një fazë të ndërmjetme midis baterive konvencionale WET dhe AGM. Ato janë të mbushura me një elektrolit acid të lëngshëm, dhe elektrodat janë të veshura me mikrofibër. Kjo siguron ruajtje më të madhe të energjisë, rritje të prodhimit aktual dhe rezistencë ndaj cikleve të shpeshta të ngarkimit-shkarkimit. Prodhuesit gjithashtu rekomandojnë përdorimin e tyre në makina me sisteme start-stop. Derisa EFB dhe AGM u bënë të zakonshme për shkak të kostos së lartë. Prandaj, shumica e makinave përdorin bateri WET.

Duhet të theksohet se kur bateria është e ngarkuar, gazrat lëshohen. Prandaj, kutitë e baterive kanë një sistem evakuimi të gazit. Valvulat e sigurisë përdoren për të mbajtur baterinë të mbyllur. Valvola të tilla mund të ndërtohen në priza. Dizajni i tyre i lejon ata të hapen kur presioni ngrihet mbi një kufi të caktuar.

Hidrogjeni dhe oksigjeni që lëshohen në elektroda gjatë ngarkimit ndërveprojnë me lëshimin e ujit. Dhe nëse tejkalohet ngarkesa e lejuar, ato lëshohen në atmosferë. Ky mekanizëm quhet VRLA ose Bateri Acidi Plumbi i Rregulluar me Valvula. Pajisja e ventilimit të labirintit në kutinë e baterisë është më e përsosur. Në këtë model, gazrat e evoluar kondensohen dhe uji që rezulton kthehet përsëri në bankat e baterive.

Ka bateri, pajisja e të cilave siguron praninë e ndezësve të flakës. Këto pajisje sigurojnë që flaka të ndërpritet nga hapësira e brendshme e baterisë kur gazrat ndizen. Sipas modelit të tyre, ndaluesit e flakës janë membrana.
Bateria është e lidhur me automjetin duke përdorur prizat e plumbit. Pozitive dhe negative. Ato janë bërë në trashësi të ndryshme dhe janë shënuar në përputhje me rrethanat për të shmangur gabimet kur lidheni.

Në varësi të pozicionit të terminaleve, polariteti i baterisë mund të jetë përpara ose mbrapsht. Lexoni më shumë se si të identifikoheni.

Pajisja e baterisë pa mirëmbajtje siguron një tregues të ngarkimit. Quhet gjithashtu një hidrometër ose thjesht një "sy". Lexoni më shumë rreth tij në artikullin në lidhjen.

Bateria fiksohet në ndarjen e motorit në dy mënyra kryesore:

• kllapa për parvazin e kutisë së baterisë. Ky montim përdoret për bateri me madhësi evropiane;
• duke përdorur një kornizë. Zbatohet për bateritë me madhësi aziatike.