Μπαταρία εκκίνησης: χαρακτηριστικά, συσκευή και σκοπός

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:46

Οι μπαταρίες εκκίνησης χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα ως πηγές ενέργειας. Απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια για την εκκίνηση του κινητήρα εσωτερικής καύσης και την τροφοδοσία όλων των καταναλωτών. Τα τρακτέρ και τα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν δύο τύπους πηγής ενέργειας. Αυτή είναι μια μπαταρία και μια ηλεκτρική γεννήτρια. Η μπαταρία παρέχει ενέργεια στη μίζα κατά την εκκίνηση του κινητήρα και στους καταναλωτές. Η μπαταρία αντισταθμίζει την έλλειψη ενέργειας όταν η γεννήτρια δεν έχει τεθεί ακόμη σε λειτουργία. Επομένως, η μπαταρία ονομάζεται μπαταρία εκκίνησης. Υπάρχουν επίσης μπαταρίες πρόσφυσης, αλλά χρειάζονται για άλλες εργασίες.

Από το ιστορικό

Η πρώτη πλήρης μπαταρία δημιουργήθηκε το 1859 από τον Γάλλο εφευρέτη Plante. Η συσκευή αποτελούνταν από δύο φύλλα μολύβδου τυλιγμένα σε μια σπείρα, που χωρίζονταν από έναν διαχωριστή. Αυτά τα φύλλα βυθίστηκαν σε διάλυμα θειικού οξέος. Η μπαταρία είχε συνολική επιφάνεια ενεργού ηλεκτροδίου 10 m2. Μετά από βελτιώσεις και αναβαθμίσεις, η μπαταρία κυκλοφόρησε στη μαζική παραγωγή1880. Αργότερα, η Volkmar δημιούργησε πλάκες τριψίματος από κράμα μολύβδου-αντιμονίου, που οδήγησε σε μια νέα εποχή μπαταριών. Ωστόσο, μόλις το 1925 χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά ένα ηλεκτρικό σύστημα εκκίνησης στα αυτοκίνητα.

Αρχή λειτουργίας

Η απλούστερη μπαταρία μολύβδου είναι ένα πλαστικό δοχείο με ηλεκτρολύτη μέσα. Υπάρχουν δύο πλάκες στο δοχείο. Αυτά είναι ηλεκτρόδια μπαταρίας. Ο ηλεκτρολύτης είναι ένα διάλυμα υψηλά καθαρού θειικού οξέος και απεσταγμένου νερού. Οι δραστικές ουσίες κατά τη διέλευση των ηλεκτροχημικών διεργασιών είναι το διοξείδιο του μολύβδου στη θετική πλάκα, καθώς και ο σπογγώδης μόλυβδος στο αρνητικό. Ο ηλεκτρολύτης μιας φορτισμένης μπαταρίας έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα.

Η μπαταρία λειτουργεί με βάση την αρχή της διπλής μετατροπής: πρώτα, η ηλεκτρική ενέργεια από τρίτες πηγές μετατρέπεται σε χημική ενέργεια και στη συνέχεια η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η μπαταρία δεν είναι ανεξάρτητη πηγή ενέργειας, αλλά μόνο συσσωρεύει και μετατρέπει ηλεκτρική ενέργεια.

Υπό την επίδραση του ρεύματος, το θειικό οξύ, το οποίο περιέχεται στη σύνθεση του ηλεκτρολύτη, αποσυντίθεται. Από αυτό απελευθερώνεται υδρογόνο, το οποίο στη συνέχεια συνδυάζεται με το οξυγόνο που απελευθερώνεται στη θετική πλάκα. Ο συνδυασμός υδρογόνου και οξυγόνου παράγει νερό. Ο μόλυβδος συνδυάζεται με ό,τι έχει απομείνει από το οξύ, καταλήγοντας σε θειικό μόλυβδο.

Μαζί με τους χημικούς μετασχηματισμούς στη θετική πλάκα, όταν αποφορτιστεί η μπαταρία, αλλάζει και η χημική σύσταση της αρνητικής. Έτσι, ο σπογγώδης μόλυβδος συνδυάζεται με το υπόλοιπο οξύ και σχηματίζεται θειικός μολύβδου.

Σχέδιο

Μια μπαταρία μολύβδου-οξέος, ως αναστρέψιμη πηγή ηλεκτρικού ρεύματος, αποτελείται δομικά από ένα μπλοκ ηλεκτροδίων διαφορετικών δυναμικών που τοποθετούνται σε ένα δοχείο-κελί γεμάτο με ηλεκτρολύτη. Ανάλογα με την απαιτούμενη τάση, η μπαταρία μπορεί να περιέχει πολλά μπλοκ συνδεδεμένα σε σειρά. Σε μια μπαταρία 12 V, υπάρχουν 6 τέτοια κελιά. Σε τάση 24 V, η μπαταρία περιέχει 12 κελιά.

Ηλεκτρόδια

Σε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος, το ηλεκτρόδιο έχει σχήμα πλέγματος πλέγματος. Τα κύτταρα της πλάκας γεμίζουν με δραστικές ουσίες. Η ενεργή μάζα έχει πόρους έτσι ώστε όσο το δυνατόν περισσότερες δραστικές ουσίες να μπορούν να συμμετέχουν στην αντίδραση της τρέχουσας παραγωγής. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό εάν τα ρεύματα εκφόρτισης είναι μεγάλα.

Το πλέγμα περιλαμβάνει ένα πλαίσιο, κάθετες νευρώσεις, οριζόντιες φλέβες, ένα ωτίο αφαίρεσης ρεύματος, με το οποίο συνδέονται τα ηλεκτρόδια στη γέφυρα. Υπάρχουν επίσης πόδια στήριξης με τα οποία το ηλεκτρόδιο στηρίζεται στο κάτω μέρος του μπλοκ. Το μόλυβδο μεταλλικό πλέγμα χρησιμοποιείται επίσης ως πλέγμα στη βιομηχανία.

Το πλέγμα παίζει το ρόλο όχι μόνο ενός πλαισίου που εξασφαλίζει την αντοχή του ηλεκτροδίου. Παρέχει επίσης συγκράτηση της ενεργού μάζας και δυνατότητα σύνδεσης των ηλεκτροδίων παράλληλα μεταξύ τους μέσω των αυτιών. Το πάχος των πλεγμάτων ηλεκτροδίων επιλέγεται με βάση τον τρόπο λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά των μπαταριών εκκίνησης. Πλέγμα με αρνητικόΤα ηλεκτρόδια είναι συνήθως πιο λεπτά, καθώς τα ηλεκτρόδια υπόκεινται λιγότερο σε διάβρωση και παραμόρφωση. Η μάζα του αρνητικού πλέγματος είναι 50% της μάζας του ηλεκτροδίου.

Εάν η μπαταρία δεν χρειάζεται συντήρηση, τότε το πλέγμα είναι κατασκευασμένο από μόλυβδο-ασβέστιο-κασσίτερο ή κράματα χαμηλού αντιμονίου. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε τον έντονο σχηματισμό αερίων. Το ασβέστιο και το κάδμιο παρέχουν αυξημένη τάση αερίων.

Διαχωριστικά

Συνεχίζουμε να εξετάζουμε το σκοπό και τον σχεδιασμό της μπαταρίας εκκίνησης. Τι είναι ο διαχωριστής; Χρησιμεύει για τον διαχωρισμό των ηλεκτροδίων στο μπλοκ. Αυτό είναι ένα πορώδες πολυμερές διαμέρισμα, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να αποτρέπει βραχυκυκλώματα ηλεκτροδίων διαφορετικής πολικότητας. Ο διαχωριστής παρέχει επίσης τροφοδοσία ηλεκτρολύτη στο χώρο μεταξύ των ηλεκτροδίων. Σε μια μπαταρία μολύβδου, μπορεί να κατασκευαστεί από mipor, miplast, porvinyl.

Προδιαγραφές μπαταρίας

Στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η μπαταρία εκκίνησης πρέπει να συμμορφώνεται με το GOST 959-2002. Η μπαταρία πρέπει να ταιριάζει με τις διαστάσεις και τις προδιαγραφές για το συγκεκριμένο όχημα.

Η πολικότητα της μπαταρίας καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο βρίσκονται οι ακροδέκτες αρνητικού και θετικού ρεύματος. Αν λάβουμε υπόψη την μπαταρία από την πλευρά στην οποία τα συμπεράσματα είναι πιο κοντά, τότε διακρίνουν την άμεση πολικότητα και την αντίστροφη. Μια ευθεία γραμμή είναι όταν ο θετικός ακροδέκτης βρίσκεται στα αριστερά και ο αρνητικός ακροδέκτης είναι στα δεξιά. Το αντίστροφο συμβαίνει όταν το θετικό είναι στα δεξιά και το αρνητικό στα αριστερά.

Το πλάτος της μπαταρίας πρέπει να ταιριάζει με το πλάτος της θέσης κάτωμπαταρία σε ένα συγκεκριμένο αυτοκίνητο. Οι περισσότερες μπαταρίες είναι προσαρτημένες στις κάτω προεξοχές της θήκης. Όσον αφορά το μήκος και το ύψος, αυτές οι παράμετροι μπορεί να είναι μεγαλύτερες εάν το επιτρέπει η θέση.

Η ονομαστική χωρητικότητα είναι η συνολική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να παράγει μια μπαταρία εκκίνησης σε λειτουργία εκφόρτισης 20 ωρών με ρεύμα ίσο με χωρητικότητα 0,05 έως μια τάση στους ακροδέκτες ρεύματος 10,5 V. Υπάρχει επίσης ένα τέτοιο παράμετρος ως εφεδρική χωρητικότητα είναι ο χρόνος εκφόρτισης μιας φορτισμένης μπαταρίας με ρεύμα από 25 A έως 10,5 V.

Το ρεύμα κύλισης αδράνειας είναι το ρεύμα εκφόρτισης που μπορεί να δώσει η μπαταρία σε θερμοκρασία -18 βαθμών για 10 δευτερόλεπτα. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση είναι τουλάχιστον 7,5 V. Όσο υψηλότερη είναι αυτή η παράμετρος, τόσο πιο εύκολο θα είναι να εκκινήσετε τον κινητήρα το χειμώνα.

Ζωή

Η εντολή του SD υπό τις Ένοπλες Δυνάμεις της Ρωσικής Ομοσπονδίας Νο. 104 υποδεικνύει τις αιτίες των δυσλειτουργιών στις οποίες δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μπαταρία. Η παραγγελία αναφέρεται στους κανόνες για τη διάρκεια ζωής των μπαταριών εκκίνησης. Δείχνει τη διάρκεια ζωής για διαφορετικούς τύπους αυτοκινήτων.

Ο ελάχιστος χρόνος λειτουργίας για ένα επιβατικό αυτοκίνητο ατομικής χρήσης είναι 60.000 km και η κανονική διάρκεια ζωής είναι 4 χρόνια. Εάν το ίδιο επιβατικό αυτοκίνητο χρησιμοποιείται για επίσημη χρήση, τότε η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι 2,5 χρόνια ή 112 χιλιάδες χιλιόμετρα. Εάν ένα επιβατικό αυτοκίνητο λειτουργεί σε λειτουργία ταξί, τότε η διάρκεια ζωής της μπαταρίας σε αυτήν την περίπτωση είναι 70.000 km ή 21 μήνες. Η μπαταρία εκκίνησης στα επαγγελματικά ελαφρά οχήματα πρέπει να είναιζήστε 2 χρόνια.

Αλλά πρέπει να λάβετε υπόψη ότι τώρα δεν υπάρχουν σαφείς κανόνες. Όλες οι μπαταρίες είναι διαφορετικές και οι κατασκευαστές τους είναι επίσης διαφορετικοί. Κάποιος παράγει ένα ποιοτικό προϊόν, κάποιος παράγει ένα χαμηλής ποιότητας. Μεταξύ των δυσλειτουργιών στις οποίες δεν είναι δυνατή η πλήρης χρήση της μπαταρίας, διακρίνονται τα ακόλουθα. Αυτά είναι η παραμόρφωση των πλακών των μπαταριών του αυτοκινήτου και η επακόλουθη καταστροφή τους, βραχυκύκλωμα, ισχυρή θείωση των πλακών, έντονη αυτοεκφόρτιση, αντιστροφή πολικότητας χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Πώς μπορώ να συντηρήσω την μπαταρία;

Μπορείτε να διακρίνετε τις μπαταρίες που έχουν υποστεί σέρβις και τις μπαταρίες που δεν χρειάζονται συντήρηση. Τα τελευταία δεν απαιτούν καμία συντήρηση για όλη τη διάρκεια ζωής τους, σύμφωνα με τους κατασκευαστές. Το μέγιστο που μπορεί να κάνει ο ιδιοκτήτης είναι να φορτίζει τακτικά την μπαταρία χρησιμοποιώντας φορτιστή. Όσον αφορά τη συντήρηση των μπαταριών εκκίνησης του πρώτου τύπου, είναι απαραίτητο να ελέγχετε περιοδικά την χωρητικότητα του ηλεκτρολύτη, να φορτίζετε τη μπαταρία στο φορτιστή, να προσθέτετε απεσταγμένο νερό εάν η στάθμη έχει πέσει.