Parimi i funksionimit të baterisë. Si është një bateri makine

Ministria e Shkencës dhe Arsimit e Republikës së Kazakistanit

Universiteti Shtetëror Aktobe emëruar pas K. Zhubanova

Fakulteti: teknik.

Specialiteti: metalurgjia.

Përmbledhje.

Sipas disiplinës: Kimi fizike.

Në temën: Bateritë dhe parimi i punës së tyre.

Përfundoi: student Tikhonov Timur

Kontrolluar: Baymanova

Aktobe 2010.

1. Bateria e acidit plumb

2. Parimi i veprimit

3. Pajisja

4. Karakteristikat fizike

5. Performanca

6. Operacioni

7. Bateria e acidit plumb në temperatura të ulëta

8. Magazinimi

9. Zhvlerësimi i baterive të acidit plumb

10. Bateria elektrike

11. Parimi i funksionimit

12. Bateria e nikelit-kadmium

13. Parametrat

14. Aplikimet

Bateria e acidit plumb   - Lloji më i zakonshëm i baterisë sot, i shpikur në vitin 1859 nga fizikani francez Gaston Plante. Aplikimet kryesore: bateritë e starterit në automjete motorike, burimet e energjisë emergjente.

Parimi i funksionimit

Parimi i funksionimit të baterive me acid plumbi bazohet në reagimet elektrokimike të dioksidit të plumbit dhe plumbit në një medium të acidit sulfurik. Gjatë shkarkimit, dioksidi i plumbit zvogëlohet në katodë dhe plumbi oksidohet në anodë. Gjatë ngarkimit ndodhin reaksione të kundërt, të cilave në fund të ngarkesës shtohet një reaksion elektrolizash uji, i shoqëruar me evolucionin e oksigjenit në elektrodën pozitive dhe hidrogjenin në negativ.

Reagimi kimik (nga e majta në të djathtë - shkarkimi, nga e djathta në të majtë - ngarkesa):

Si rezultat, rezulton se kur bateria shkarkohet, acidi sulfuror konsumohet me formimin e njëkohshëm të ujit (dhe densiteti i elektrolitit bie), dhe kur ngarkohet, përkundrazi, uji "konsumohet" për formimin e acidit sulfurik (densiteti i elektrolitit rritet). Në fund të karikimit, në disa vlera kritike të përqendrimit të sulfatit të plumbit në elektroda, procesi i elektrolizës së ujit fillon të mbizotërojë. Në këtë rast, hidrogjeni lëshohet në katodë, dhe oksigjeni lëshohet në anodë. Kur ngarkoni, mos lejoni elektrolizën e ujit, përndryshe është e nevojshme ta shtoni atë.

pajisje

Qeliza e baterisë me acid plumbi përbëhet nga elektroda pozitive dhe negative, ndarës (shufra ndarjeje) dhe një elektrolit. Elektrodat pozitive janë një grilë plumbi, dhe substanca aktive është peroksidi i plumbit (PbO 2). Elektrodat negative gjithashtu përfaqësojnë një grilë të plumbit, dhe substanca aktive është plumbi i sfungjerit (Pb). Në praktikë, antimonisë i shtohet gropa e plumbit në një shumë prej 1-2% për të rritur forcën. Tani, kripërat e kalciumit përdoren si një komponent lidhës në të dy pllakat, ose vetëm në ato pozitive (teknologjia hibride). Elektrodat zhyten në një elektrolit të përbërë nga acidi sulfurik i holluar (H 2 SO 4). Përçueshmëria më e lartë e kësaj zgjidhje në temperaturën e dhomës (që nënkupton rezistencën më të ulët të brendshme dhe humbjen më të ulët të brendshme) arrihet me një densitet prej 1,26 g / cm³. Sidoqoftë, në praktikë, shpesh në zonat me klimë të ftohtë, përdoren përqendrime më të larta të acidit sulfurik, deri në 1.29. 1.31 g / cm³. (Kjo ndodh sepse kur shkarkohet një bateri me acid plumbi, dendësia e elektrolitit bie, dhe temperatura e ngrirjes së saj, pra, bëhet më e lartë, një bateri e shkarkuar mund të mos i rezistojë të ftohtit.)

Në versionet e reja, pllakat e plumbit (gripat) zëvendësohen me fibër karboni të shkumëzuar të veshur me një film të hollë plumbi, dhe elektroliti i lëngshëm mund të ngjitet me xhel silicë në një gjendje paste. Duke përdorur më pak plumb dhe shpërndarjen e tij në një zonë të madhe, bateria ishte në gjendje të bëhej jo vetëm kompakte dhe e lehtë, por edhe shumë më e efektshme - përveç efikasitetit më të madh, ajo ngarkon shumë më shpejt se bateritë tradicionale.

Karakteristikat fizike

· Intensiteti teorik i energjisë: rreth 133 W · h / kg.

· Konsumi specifik i energjisë (W · h / kg): 30-60 W · h / kg.

· Dendësia specifike e energjisë (W · h / dm³): rreth 1250 W · h / dm³.

· EMF i një baterie të ngarkuar \u003d 2.11 V, tension operativ \u003d 2.1 V (6 seksione gjithsej 12,7 V).

· Tensioni i një baterie plotësisht të shkarkuar \u003d 1.75 - 1.8 V (bazuar në 1 seksion). Ato nuk mund të shkarkohen më poshtë.

· Temperatura e funksionimit: nga minus 40 në plus 40

· Efikasiteti: rreth 80-90%

Karakteristikat e performancës

· Kapaciteti i vlerësuar  , tregon sasinë e energjisë elektrike që një bateri e caktuar mund të japë. Zakonisht tregohet në orë amper, dhe matet gjatë një shkarkimi nga një rrymë e ulët (1/20 e kapacitetit nominal, e shprehur në orë / orë).

· Rryma fillestare (për automobila). Karakterizon aftësinë për të dhënë rryma të forta në temperatura të ulëta. Në shumicën e rasteve, matet në -18 ° C (0 ° F) për 30 sekonda. Metodat e ndryshme të matjes ndryshojnë kryesisht në tensionin përfundimtar të lejueshëm.

· Kapaciteti i rezervës   (për automobila). Karakterizon kohën gjatë së cilës bateria mund të japë një rrymë prej 25A. Zakonisht rreth 100 minuta.

shfrytëzimi

Hidrometri mund të përdoret për të kontrolluar peshën specifike të elektrolitit në secilin seksion.

Kur veproni bateritë e "servirura" (me kapakë të hapur mbi bankat) në një makinë, kur ngasni gunga, një elektrolit i përçueshëm do të rrjedhë në mënyrë të pashmangshme në strehimin e baterisë. Për të shmangur vetë-shkarkimin e fortë, është e nevojshme që në mënyrë periodike të neutralizohet elektroliti duke fshirë rastin, për shembull me një zgjidhje të dobët të sode buke. Përveç kësaj, veçanërisht në mot të nxehtë, uji avullon nga elektroliti, i cili rrit dendësinë e tij dhe mund të ekspozojë pllaka plumbi. Prandaj, është e nevojshme të monitorohet niveli i elektrolitit dhe të rritet lart me ujë të distiluar në kohën e duhur.

Operacione të tilla të thjeshta, së bashku me kontrollimin e automjetit për rrjedhjen aktuale dhe rimbushjen periodike të baterisë, mund të zgjasin jetën e baterisë për disa vjet.

Bateria e acidit plumbit me temperaturë të ulët

Ndërsa temperatura e ambientit zvogëlohet, parametrat e baterisë përkeqësohen, megjithatë, ndryshe nga llojet e tjera të baterive, acidi i plumbit i zvogëlon ato relativisht ngadalë, gjë që jo vetëm që shkaktoi përdorimin e tyre të gjerë në transport. Mund të konsiderohet shumë përafërsisht që kapaciteti zvogëlohet për gjysmën kur temperatura e ambientit zvogëlohet për çdo 15 ° С duke filluar nga + 10 ° С, domethënë, në një temperaturë prej -45 ° С bateria e acidit plumb është në gjendje të japë vetëm disa përqind të kapacitetit origjinal.
  Ulja e kapacitetit dhe efikasitetit aktual në temperatura të ulëta është për shkak të së pari, në një rritje të viskozitetit të elektrolitit, i cili nuk mund të arrijë më elektrodat në mënyrë të plotë, dhe vetëm reagon në afërsi të menjëhershme të tyre, duke u varur me shpejtësi.
Parametrat e karikimit ulen edhe më shpejt. Në fakt, duke filluar nga rreth -15 ° C, ngarkesa e baterisë së acidit plumb pothuajse pushon, gjë që çon në një shkarkim të shpejtë progresiv të baterive gjatë funksionimit në mënyrën e udhëtimeve të shkurtra të shpeshta (i ashtuquajturi "modaliteti i mjekut"). Gjatë këtyre udhëtimeve, bateria praktikisht nuk ngarkon, ajo duhet të ngarkohet rregullisht me një karikues të jashtëm.
  Besohet se një bateri e ngarkuar jo plotësisht në të ftohtë mund të plas për shkak të ngrirjes së elektrolitit. Sidoqoftë, një zgjidhje e acidit sulfurik në ujë ngrin plotësisht ndryshe nga uji i pastër - gradualisht trashet, duke u kthyer pa probleme në një formë të ngurtë. Një mënyrë e tillë e ngrirjes nuk ka gjasa të shkaktojë një këputje të mureve të një anijeje të hapur (dhe një bankë baterie - një vëllim i hapur). Elektroliti, në literaturën masive të quajtur "i ngrirë", në të vërtetë mund të përzihet.
  Thyerja e mureve të baterisë gjatë ngricave ndodh, por kryesisht është pasojë e ndryshimeve në vetitë e materialit të përdorur për muret, dhe jo zgjerimin e elektrolitit gjatë ngrirjes.

ruajtje

Bateritë e acidit plumb duhet të ruhen vetëm në gjendje të ngarkuar. Në temperaturat nën −20 ° C, bateritë duhet të ngarkohen me një tension të vazhdueshëm 2.275 V / seksion, 1 herë në vit, për 48 orë. Në temperaturën e dhomës - 1 herë në 8 muaj me një tension konstant prej 2.35 V / seksion për 6-12 orë. Ruajtja e baterive në temperatura mbi 30 ° C nuk rekomandohet.

Një shtresë e papastërtisë dhe shkallës në sipërfaqen e baterisë krijon një përcjellës për rrymë nga një kontakt në tjetrin dhe çon në vetë-shkarkimin e baterisë, pas së cilës fillon sulfatizimi i parakohshëm i pllakave dhe për këtë arsye sipërfaqja e baterisë duhet të mbahet e pastër (domethënë duhet të lahet para ruajtjes) Ruajtja e baterive me acid plumbi në gjendjen e shkarkuar çon në një humbje të shpejtë të performancës së tyre.

Gjatë ruajtjes afatgjatë të baterive dhe shkarkimit të tyre me rryma të larta (në modalitetin e starterit), ose kur kapaciteti i baterive zvogëlohet, është e nevojshme të kryhen cikle kontrolli-trajnimi (mjekësor), d.m.th. rrymat e shkarkimit të vlerës nominale.

Veshin baterinë e acidit plumb

Kur përdorni acidin sulfurik teknik dhe ujë jo-distilues, vetë-shkarkimi, sulfacioni, shkatërrimi i pllakave dhe ulja e kapacitetit të baterisë përshpejtohen.

Bateria shërben për të grumbulluar energji elektrike, duke vepruar si një burim autonom i energjisë. Bateria bazohet në kthyeshmërinë e proceseve kimike që ndodhin brenda tij. Thisshtë kjo veçori që ju lejon të përdorni pajisjen në mënyrë të përsëritur dhe ciklike (ngarkesa dhe shkarkimi i vazhdueshëm). Një bateri e shkarkuar ngarkohet duke kaluar rrymën elektrike në një drejtim që është e kundërt me drejtimin e rrymës kur bateria shkarkohet. Bateria gjatë funksionimit të motorit ngarkohet nga gjeneratori direkt në ndarjen e motorit të makinës.

Bateria ka një strehim. Në këtë rast, ndarjet janë të vendosura që ndajnë baterinë në qeliza (banka). Bateria 12 volt, e cila është më së shpeshti e instaluar në vetura, përfshin 6 qeliza. Do bankë ka blloqe të vogla që janë të lidhura me njëra-tjetrën.

Në një bllok të veçantë ka elektroda pozitive dhe negative. Këto elektroda janë pllaka (grilë), të cilat janë bërë nga plumbi (për shembull, një bateri plumbi). Këto pllaka janë të veshura me një përbërës aktiv të veçantë. Midis pllakave me pole pozitive dhe negative është gjithashtu një ndarës (ndarës). Ndarësit janë bërë nga materiale që nuk kalojnë rrymë elektrike.

Karikimi i duhur i ngarkuesit të baterisë së makinës. Kontrolloni përpara se të ngarkoni baterinë. Si të ngarkoni një bateri pa një karikues.

Elementi më i rëndësishëm i pajisjeve elektrike të makinës, si dhe telefonat mobil, mjetet e rrymës, disa orë dhe shumë pajisje shtëpiake të tjera, është bateria. Pajisja e baterisë është e ngjashme në të gjitha këto artikuj, megjithëse llojet e disqet mund të jenë të ndryshëm. Sidoqoftë, pajisje të ndryshme mund të kenë karakteristikat e tyre. Në këtë artikull, ne do të analizojmë parimin e funksionimit të një baterie makine dhe pajisjen e një baterie litium-jon (bateri) për pajisje të tjera, më të vogla.

Qëllimi i baterisë së makinës

Sa për makinën, këtu bateria luan një rol vendimtar kur filloni motorin (fuqia e fillimit). Përveç kësaj, të gjitha pajisjet elektrike (të tilla si dritat e përparme) punojnë prej tij kur motori është i fikur dhe gjeneratori nuk funksionon. Dhe madje edhe kur funksionon, disku vepron si "asistent" në rastet kur ngarkesa është shumë e madhe - për shembull, në një "bllokim trafiku", kur energjia e gjeneratorit nuk është shumë.

Për makinat përdoren të ndryshme, midis tyre:

•   - nganjëherë quhet thjesht acid, që përdoret më shpesh;
• nikel-nikel - në vendin e dytë në frekuencën e përdorimit;
• nikel kadmium;
• zink-argjend - në modelet moderne praktikisht nuk përdoren, pasi ato lodhen shpejt dhe në të njëjtën kohë kanë një kosto të lartë.

Parimi i funksionimit të baterisë së acidit bazohet në acidin sulfurik të pastër të holluar me ujë të distiluar për të arritur densitetin e kërkuar. Ajo mbushte pako me pllaka plumbi të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht. Pllakat ndahen nga një material dielektrik. Do palë pllaka të lidhura paralele përfaqëson një burim aktual. Të gjitha pllakat kombinohen në module (banka). Si rregull, ka gjashtë module, dhe ato janë të ndërlidhura. Rasti i baterisë është bërë nga një material rezistent ndaj mjediseve agresive.

Kur ky dizajn është në veprim, pllakat lëshojnë sulfatin e plumbit nën ndikimin e acidit sulfurik, dhe si rezultat, gjenerohet energjia elektrike. Uji lëshohet gjithashtu, dhe për këtë arsye përqendrimi i elektrolitit bëhet më pak i dendur. Gjatë karikimit të baterisë, procesi kryhet në renditje të kundërt, plumbi rifiton formën e tij metalike, dhe elektroliti bëhet më i përqendruar.

Pajisja e baterisë alkaline është e ngjashme me atë acid, por përdoren elementë të tjerë kimikë, përfshirë vetë trupin e enës. Pothuajse të gjitha makinat ruse kanë bateri alkaline, pasi ato karakterizohen nga kosto e ulët dhe besueshmëria e lartë.

Kështu, pajisja e baterisë së makinës bazohet në parimet e mëposhtme:

• kalimi i energjisë elektrike në kimikate (kur karikohet);
• kalimi i energjisë kimike në energjinë elektrike (kur shkarkohet).

Disa lloje të baterive kërkojnë mirëmbajtje të rregullt, d.m.th. monitorimin e nivelit të elektrolitit. Për të shërbyer një bateri të tillë, duhet të keni aftësitë e një zejtari të makinave ose të kontaktoni shërbimin.

Megjithatë, kohët e fundit është shfaqur koncepti i një makine. Kjo nuk do të thotë se nuk ka nevojë të ngarkohet. Thjesht nuk kërkon operacione për të kontrolluar dhe ngritur elektrolitin. Por mos harroni se disa prej tyre (siç është Ca / Ca, ku elektrodat janë bërë nga një aliazh plumbi me kalcium) kanë një pengesë - me një shkarkesë të fortë, ato dukshëm humbasin kapacitetin, dhe disa raste të tilla çojnë në papërshtatshmërinë e një baterie pa mirëmbajtje për përdorim të mëtejshëm.

Pasi ta çmontojmë baterinë e makinës, le të kalojmë në baterinë Li-jon.

Bateria Li-jon

Bateria litium-jon nuk përdoret në industrinë e automobilave, nëse nuk po flasim për automjete elektrike, por është bërë e përhapur në pajisjet si një telefon celular.

Ku përdoren bateritë Li-jon?

Teknologjia e Li-jonit mund të përdoret në një larmi pajisjesh, nga një laptop ose bateri e telefonit celular në një bateri kaçavidë. Lithium, si rregull, është një bateri e jashtme për një smartphone ose pajisje tjetër elektronike.

Një bateri e jashtme kohët e fundit është bërë e njohur kur doli që disqet e integruara në elektronikën e fundit të konsumatorit nuk ju lejojnë të mbani një tarifë për një kohë të gjatë. Pastaj pajisjet shtesë u bënë të përhapura, të cilat grumbullojnë një ngarkesë shumë më të madhe dhe më pas mund të punojnë larg prizave për të rimbushur bateritë e brendshme të vogla, por të dobëta. Një pajisje e tillë quhet një bateri e jashtme.

Ajo funksionon në të njëjtën mënyrë si të gjitha bateritë e tjera: grumbullon një ngarkesë, dhe pastaj lëshon energji elektrike. Vetëm se nuk përdoret direkt për të përdorur ndonjë pajisje, por për të ngarkuar bateritë e tjera. Ndonjëherë një bateri e jashtme blihet jo vetëm për telefonat mobil, por edhe për baterinë e një laptop, aparati fotografik ose pajisje të tjera.

Një bateri e jashtme mund të ketë madhësi, forma dhe kapacitete të ndryshme. Nga këto parametra, në përputhje me rrethanat, varet çmimi i tij. Kështu që për secilën nga shumë telefonat inteligjentë mund të zgjidhni një karikues portativ që plotëson nevojat. Nëse keni disa pajisje elektronike që mund të kërkojnë ngarkim në fusha, rekomandohet të zgjidhni një karikues universal portabël portativ: për një bateri laptop, telefon, lojtar dhe gjithçka tjetër.

Bateria Li-jon në mjetet e energjisë

Në fund, le të themi disa fjalë në lidhje me baterinë e një kaçavidë, stërvitje dhe mjete të tjera. Më parë, bateritë e tilla ishin më shpesh nikel-kadmium (Ni-Cd). Tani ata janë të vjetëruar, por ende të zakonshëm për shkak të kostos së ulët. Disavantazhet kryesore janë vetë-shkarkimi i shpejtë dhe një humbje mjaft e dukshme e kapacitetit me kalimin e kohës.

Tani ato zëvendësohen nga dy lloje të baterive:

• Hydride nikel-metali (Ni-MH) - më shumë kapacitet se Ni-Cd, më pak shkarkim vetë, çmim më i lartë.
• Litium-jon - nuk ka të meta të shprehura në lloje të tjera. Në të njëjtën kohë, atyre "nuk u pëlqen" një shkarkesë e plotë ose mbingarkesë, në rastin e fundit ata mund të shpërthejnë. Kosto më shumë se llojet e tjera të baterive.

Kështu, rekomandohet të zgjidhni një hidrid nikel-metali si bateria e një kaçavidë, por për përdorim profesional (të shpeshtë dhe afatgjatë), litium-joni është më i mirë.

Njohuria është fuqi, veçanërisht kur bëhet fjalë për baterinë e makinës suaj dhe sistemit elektrik të saj (makinës). 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 e rrymës në rrjetin elektrik. Gjëja e fundit që ju dëshironi është të qëndroni në një rrugë të shkretë me një bateri të vdekur. Sa më shumë të dini për baterinë dhe sistemin elektrik në tërësi, aq më pak të ngjarë është të futeni në një situatë të tillë.

Si funksionon një bateri e makinës?

Bateria e makinës siguron të gjithë sistemin elektrik të makinës sasinë e nevojshme të energjisë elektrike për të furnizuar të gjithë përbërësit elektrikë në makinën tuaj. Dhe këtu po flasim për një përgjegjësi mjaft të madhe. Pa një bateri, një makinë, siç ndoshta 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 baterisë: ai thjesht konverton energjinë kimike në energji elektrike të nevojshme për të fuqizuar makinën tuaj, furnizimin e tensionit në starter dhe shumë komponentë të tjerë elektrikë të makinës, si dhe energjinë elektrike përsëri në kimike. Një funksion tjetër i rëndësishëm i baterisë - siguron forcë të vazhdueshme të rrymës - ai gjithashtu stabilizon tensionin në mënyrë që motori të funksionojë.

Në një mënyrë të thjeshtë, parimi i funksionimit të baterisë mund të përshkruhet si më poshtë: proceset kimike në të çojnë në shfaqjen e rrymës elektrike që ushqen makinën - kjo rrymë është veçanërisht e dobishme, dhe harxhohet më së shumti kur lëshoni motorin me startues, duke e filluar atë; kur fillon makina, motori rrotullon gjeneratorin - dhe këtu shohim procesin e shndërrimit të energjisë mekanike (rrotullimi i gjeneratorit) në energji elektrike - nga ana tjetër, gjeneratori transferon rrymën që prodhon në bateri, dhe e kthen energjinë elektrike në energji kimike - e grumbullon atë, kursen në mënyrë që pastaj përsëri, "ushqeni" atë që fillon ose ndonjë sistem tjetër elektrik të makinës kur gjeneratori nuk po punon ose kur energjia elektrike e prodhuar nga gjeneratori është e pamjaftueshme për të siguruar të gjitha sistemet e makinës.

Një bateri e veturës ka dy pole: një pozitiv dhe e dyta negativ, dhe me siguri tashmë e dini këtë nëse keni parë ose shkëputur / fiksuar terminalet e baterisë të paktën një herë. Këto pole janë të lidhura me makinën dhe janë përgjegjës për fuqizimin e një numri mekanizmash shumë të rëndësishëm të makinës, duke përfshirë:

• Fillimi i motorit
• Rishikim audio
• Të gjithë mekanizmat e dritës (fenerët, dritat, të gjitha llojet e dritave, etj.)
• Fshirëse xhami
• Shumë, shumë më tepër.

Në shumicën dërrmuese të rasteve, bateria përbëhet nga gjashtë qeliza. Në secilën qelizë vendosen dy elektroda, të cilat 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 përfshin 2 elektroda dhe 16 pllaka. Throughshtë përmes këtyre pllakave që automjeti mundësohet nga energjia elektrike. Por si funksionon?

Në fakt, gjithçka është mjaft e thjeshtë - le të përmbledhim sa më sipër:

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

Dhe tani pak kimi ...

Seti 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. Seti negativ është i mbuluar direkt me plumb, dhe, përkundrazi, lëshon elektrone. Pllaka metalike - mbani mend, tetë prej tyre në çdo rrjet, 16 në secilën qelizë - janë në një përzierje të ujit dhe acidit sulfurik (në fakt, kjo përqendrim është vetëm rreth 35 përqind i acidit sulfurik, por kjo është më shumë se e mjaftueshme për të djegur rrobat, për shembull dhe digjen rëndë lëkurën. Kjo përzierje vepron si një elektrolit - një substancë që drejton mirë energjinë elektrike.

Kur ngarkohet bateria (nga një gjenerator ose në mënyra të tjera), ndodh një reagim kimik i oksidimit të plumbit me një ngarkesë pozitive, si rezultat i së cilës elektroliti është i ngopur me acid sulfurik dhe rritet graviteti specifik i elektrolitit. Kur bateria, përkundrazi, shkarkohet, duke ushqyer çdo sistem elektrik të makinës (kujtojmë se konsumatori kryesor është fillestari), atëherë për shkak të restaurimit të plumbit në anën tjetër, një grup negativ pllaka, si rezultat i së cilës formohet më shumë ujë, dhe, për rrjedhojë, specifik pesha e elektrolitit është zvogëluar. Në të njëjtën kohë, procesi kimik në secilën prej pllakave është aq i parëndësishëm sa lëshohet shumë pak energji, por në dalje të baterisë së baterisë së veturës së pasagjerit, kur të gjitha këto reagime kalojnë nëpër të gjitha 6 qelizat, ne tashmë marrim 12 voltët e shenjtë.

Probleme të mundshme të baterisë

Bateria përfundimisht përkeqësohet - kjo është përkeqësimi i saj natyror dhe, përveç kësaj, lloje të ndryshme të proceseve të dëmshme në të dhe ekspozimi ndaj tij mund të shkurtojnë ndjeshëm jetëgjatësinë e tij. Dhe simptomat e para që bateria ka probleme janë pamundësia për të filluar makinën (veçanërisht në mot të ftohtë).

Atëherë, cilat mund të jenë çështjet e baterisë?

• Niveli i ulët i lëngut në bateri: bateritë e makinave zakonisht kanë një pjesë të vogël të trupit në formën e një rrip të tejdukshëm - kështu që gjithmonë mund të monitoroni nivelin e lëngshëm të baterisë tuaj. Nëse niveli i lëngshëm është nën pllakat e plumbit (përcjellësi i energjisë elektrike) brenda baterisë, atëherë kjo është koha për ta shtuar ose për të zëvendësuar baterinë.
• "Edemë" e baterisë është kur trupi i baterisë tuaj duket sikur ka ngrënë shumë dhe është fryrë. Kjo mund të tregojë një ndryshim urgjent të baterisë. Nxehtësia e tepërt mund të fajësohet se shkakton që të baterohet bateria dhe, si rezultat, të zvogëlojë jetëgjatësinë e baterisë.
• Erë e vezëve të kalbura nga bateria: Ju mund të vini re një erë të fortë të vezëve të kalbura (në të vërtetë, është erë e squfurit) rreth baterisë tuaj. Arsyeja: Rrjedhje e baterisë. Kjo rrjedhje, përveç aromës, shkakton edhe gërryerje rreth terminaleve.

Bateria e makinës është një element i rëndësishëm i pajisjeve elektrike - së bashku me gjeneratorin vepron si një burim aktual. Në një makinë, bateria ka disa funksione:

• fuqia e fillimit në fillimin e motorit;
• konsumatorët e energjisë me motorin e fikur;
• fuqia e konsumatorit përveç gjeneratorit kur motori është i ndezur.

Kur punoni së bashku me një gjenerator, bateria e rikarikueshme siguron kalimtarë që kërkojnë një rrymë të madhe, dhe gjithashtu zbut gërvishtjen e rrymës në rrjetin elektrik.

Pajisja e baterisë

Në vetura, bateritë me acid plumbi përdoren si startues. Dizajni i baterive vazhdimisht po përmirësohet.

Do bateri përbëhet nga gjashtë bateri të lidhura me seri të kombinuara në një strehim. Shtresa e shtresës është bërë nga propileni rezistent ndaj acidit që nuk është përcjellës. Një bateri e veçantë kombinon elektroda të alternuara pozitive dhe negative të veshura me një shtresë të masës aktive. Izolimi i pllakave të polaritetit të kundërt sigurohet nga një ndarës plastik.

Elektrodat janë bërë nga aliazh plumbi. Në bateritë moderne, elektrodat pozitive dhe negative janë bërë nga aliazh plumb-kalcium. Bateritë e tilla kanë një nivel të ulët të vetë-shkarkimit (humbja e kapacitetit 50% në 18 muaj) dhe një konsum minimal i ujit (1 g / Ah). Kjo bën të mundur që të eliminohet plotësisht shtimi i ujit gjatë periudhës së funksionimit - mirëmbajtje pa bateri.

Më rrallë mund të gjeni një dizajn më të lirë, të ashtuquajturin bateri hibride. Në të, elektrodat pozitive janë antimoni prej plumbi, dhe ato negative janë-kalcium plumbi. Në bateri të tilla, konsumi i ujit është një e gjysmë deri dy herë më shumë se bateria e kalciumit, por ato gjithashtu nuk kërkojnë mirëmbajtje.

Për të rritur rezistencën e korrozionit të elektrodave, argjendi dhe kallaji mund të shtohen në lidhësin e plumbit-kalciumit.

Elektrodat kanë një strukturë grilë. Teknika e prodhimit të elektrodave pozitive dhe negative është e ndryshme. Rrjet negativ i elektrodës teknologjike   Metal i zgjeruar  të marra me prerjen e fletës së plumbit, e ndjekur nga shtrirja.

Në prodhimin e elektrodave pozitive, përdoren disa teknologji. Teknologjia më e përparuar Korniza e energjisë. Electdo elektrodë e Power Frame ka një kornizë mbështetëse dhe venat e brendshme të një drejtimi të caktuar, i cili arrin ngurtësi të lartë dhe zgjerim minimal linear. Elektrodat më të thjeshta të bëra nga teknologjia Kalimi i energjisë  (venat vertikale tërhiqen së bashku në veshin e një elektrodë) Pjatë shahu  (venat e elektrodave janë mahnitur).

Do elektrodë mbulon një shtresë të masës aktive. Në elektroda pozitive, masa aktive përbëhet nga dioksidi i plumbit. Në pllaka negative, masa aktive përfaqësohet nga plumbi sfungjer.

Elektrodat vendosen në një elektrolit, i cili përdoret si një zgjidhje e acidit sulfurik. Elektroliti ka një densitet të caktuar, i cili ndryshon në varësi të shkallës së ngarkimit të baterisë (sa më i lartë ngarkesa, aq më e lartë është dendësia).

Në varësi të gjendjes fizike të elektrolitit, dallohen dy lloje të baterive të depozitimit: me elektrolit të lëngshëm dhe me elektrolit të materialit special (të jo të lëngshëm) të ngopur. Sot, bateritë më të zakonshme me elektrolit të lëngshëm.

Sistemet e reja të makinave, të tilla si një sistem ndalimi-fillimi, sistemi i frenimit rigjenerues, vendosin kërkesa të mëdha në bateri - rrymë e lartë e fillimit, rezistencë ndaj shkarkimit të thellë dhe qëndrueshmëri. Bateritë i plotësojnë këto kërkesa.   AGM  (Materiali i qelqit të thithur) në të cilin elektroliti mbahet në një material mikropor. Sasia e elektrolitit që mund të thithë materialin derdhet në bateri. Kjo teknologji siguron një rritje në efektivitetin e masës aktive për shkak të thithjes më të mirë të acidit.

Pozicioni i ndërmjetëm midis baterive me elektrolit të lëngshëm dhe bateri AGM janë bateri   EFB  (Bateria e përmirësuar e përmbytur) - teknologji e elektrodave të lagështa. Në një bateri EFB, elektrodat janë të veshura me një film mikrofiber që mban energji dhe siguron stabilitet ciklik. Bateria, në të njëjtën kohë, është e mbushur me elektrolit të lëngshëm.

Në të ardhmen, bateritë AGM dhe EFB do të zëvendësojnë plotësisht bateritë e plumbit-kalcium me elektrolit të lëngshëm. Një faktor kufizues është çmimi i lartë i burimeve të reja aktuale.

Karikimi i baterisë shoqërohet me formimin e gazit. Gazrat hiqen nga bateria duke përdorur një sistem ventilimi. Një sistem qendror i ventilimit lidh çdo bateri individuale në bateri me atmosferën. Për shkak të valvulave të sigurisë, sistemi është i ngushtë. Valvula është e instaluar në prizën e baterisë dhe funksionon me një presion të caktuar. Sistemi quhet Bateria e acidit plumb të rregulluar me valvula  ose bateri VRLA. Oksigjeni dhe hidrogjeni i gjeneruar gjatë një ngarkese nuk e lënë baterinë, por bashkëveprojnë me njëri-tjetrin për të formuar ujë. Prodhimi i tyre ndodh vetëm në një tension të lartë të ngarkuar.

Sistemi i ventilimit të strukturës së labirintit është më i përparuar. Siguron kondensimin e avujve që shpëtojnë dhe kthimin e lëngut përsëri në bateri. Bateritë e veçantë të rimbushshme janë të pajisura me një armë zjarri, i cili në rast të ndezjes së avujve që shpëtojnë, ndërpres flakën nga bateria dhe nuk e lejon brenda. Arrestuesi i flakës është i instaluar në prizë të sistemit të ventilimit dhe është një membranë e bërë nga një material i veçantë.

Bateria është e lidhur me rrjetin elektrik duke përdorur dy kabina plumbi. Terminali pozitiv është gjithmonë më i trashë se ai negativ, gjë që eliminon gabimin kur lidh baterinë. Polariteti (vendndodhja) e konkluzioneve mund të jetë i drejtpërdrejtë ose i kundërt. Me polaritet të drejtpërdrejtë, terminali pozitiv i baterisë është i vendosur në të majtë, me polaritet të kundërt në të djathtë. Duhet të mbahet mend se gjatësia e telave që lidhin baterinë është krijuar për një polaritet të caktuar.

Bateritë e makinave janë të pajisura me një tregues të baterisë, të ashtuquajturat "Syri". Dendësia e elektrolitit vlerësohet nga ngjyra e "syrit" ("jeshile" - bateria është e ngarkuar, "e zezë" - ngarkesë e pamjaftueshme, "e verdhë" - niveli i ulët i elektrolitit).

Në një makinë, bateritë janë fikse të ngurtë duke përdorur një montim të veçantë që parandalon dëmtimin dhe derdhjet. Mali mund të jetë më i lartë  (kornizë) ose më i ulët  (kllapa e siguruar në zgjatjet e bazës). Për bateritë që ndodhen në qendër të makinës ose në bagazhin, sigurohet një ndërprerës i shkëputjes së baterisë emergjente.

Funksionimi i baterisë

Parimi i funksionimit të baterisë bazohet në shndërrimin e energjisë elektrike në energji kimike kur karikohet dhe anasjelltas energjia kimike në energji elektrike kur shkarkohet. Funksionimi i baterisë është ciklike: ngarkesa e shkarkimit.

Shkarkimi ndodh kur konsumatorët janë të lidhur. Gjatë shkarkimit, masa aktive e elektrodave pozitive (dioksidi i plumbit) dhe ato negative (plumbi i sfungjerit) ndërveprojnë me elektrolitin. Në këtë rast, formohen sulfat plumbi dhe uji, densiteti i elektrolitit zvogëlohet.

Kur motori po funksionon, bateria ngarkohet nga gjeneratori. Bateria gjithashtu mund të ngarkohet duke përdorur një karikues special. Gjatë karikimit, sulfati i plumbit dhe uji shndërrohen në plumb, dioksid plumbi dhe acid sulfurik. Dendësia e elektrolitit rritet.

Bateria duhet të ngarkohet në tensionin optimal. Tensioni i lartë çon në një zbërthim të fortë të ujit dhe nivele të ulëta të elektrolitit. Tensioni i ulët është i mbushur me karikim jo të plotë të baterisë dhe, rrjedhimisht, një rënie në jetën e saj të shërbimit.

Performanca e baterisë varet nga temperatura e ambientit. Me rritjen e temperaturës, prodhimi i energjisë rritet, por me të rritet vetë-shkarkimi dhe gërryerja e elektrodave. Një ulje e temperaturës shoqërohet me një rënie të aftësisë së shkarkimit, një ngadalësim të proceseve kimike dhe një rënie të densitetit të elektrolitit.

Në mungesë të ngarkesës, proceset në bateri vazhdojnë - ajo vetë-shkarkohet. Vlera e vetë-shkarkimit varet nga temperatura e ambientit dhe modeli i baterisë (elektroda).

Jeta e baterisë është mesatarisht 4-5 vjet dhe në masë të madhe varet nga mënyra e funksionimit. Prodhuesit janë duke punuar vazhdimisht për të përmirësuar efikasitetin e baterisë dhe për të rritur jetën e saj të shërbimit. Ndër fushat premtuese:

• futja e një sistemi të menaxhimit të bilancit të energjisë ( rregullon lidhjen e konsumatorit);
• përdorimi i dy baterive të rimbushshme ( një për nisje, një për gjithçka tjetër);
• përmirësimi i dizajnit të baterive ( AGM, teknologji EFB).

Parametrat e baterive të makinave

Parametrat kryesorë të një baterie makine janë: kapaciteti i vlerësuar, voltazhi i vlerësuar dhe rryma e lëvizjes së ftohtë. Këto parametra pasqyrohen në shënimin e baterisë, e cila zbatohet në strehimin.

Kapaciteti i vlerësuar të përcaktuara nga prodhimi i energjisë i një baterie plotësisht të ngarkuar gjatë një shkarkimi njëzet orë. Matur në orë amper (Ah). Për shembull, një bateri me një kapacitet prej 50 Ah për njëzet orë mund të japë një rrymë prej 2.5 A.

Me rëndësi më të madhe praktike është i ashtuquajturi. kapaciteti rezervë. jozyrtar  parametri matet në minuta. Kapaciteti rezervë i një baterie të një makine pasagjeri me një ngarkesë prej 25 A dhe një rënie të tensionit deri në 10.5 V duhet të jetë së paku 90 minuta. Gjatë kësaj periudhe kohe, bateria mund të funksionojë vetë dhe për gjeneratorin.

Tension i vlerësuar  Pakoja e baterisë është shuma e tensionit të baterive individuale. Tensioni nominal i një baterie të një makine pasagjerësh është 12 V.

Rryma e lëvizjes së ftohtë  përcakton mundësinë e baterisë kur filloni në mot të ftohtë. Ajo përfaqëson sasinë e rrymës që bateria është e aftë të japë në një temperaturë prej -18 ° C për 10 me një tension prej të paktën 7.5 V. Sa më e lartë të jetë rryma e lëvizjes së ftohtë, aq më lehtë motori do të fillojë në dimër.