कार में बैटरी - यह क्या है?
सामग्री
कुछ वाहन प्रणालियों को संचालित करने के लिए वोल्टेज की आवश्यकता होती है। कुछ ऊर्जा का केवल एक छोटा सा हिस्सा उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, विशेष रूप से एक सेंसर के संचालन के लिए। अन्य प्रणालियाँ जटिल हैं और बिजली के बिना काम नहीं कर सकती हैं।
उदाहरण के लिए, पहले इंजन शुरू करने के लिए, ड्राइवरों ने एक विशेष नॉब का उपयोग किया था। यह इसके लिए इच्छित छेद में डाला गया था और भौतिक बल की मदद से इंजन के क्रैंकशाफ्ट को चालू किया गया था। आप आधुनिक कारों में ऐसी प्रणाली का उपयोग नहीं कर सकते। इस पद्धति के बजाय, एक स्टार्टर फ्लाईव्हील से जुड़ा हुआ है। यह तत्व चक्का को चालू करने के लिए करंट का उपयोग करता है।
बिजली के साथ कार के सभी सिस्टम प्रदान करने के लिए, निर्माताओं ने बैटरी के उपयोग के लिए प्रदान किया। हमने पहले ही विचार किया है कि इस तत्व की देखभाल कैसे करें। पिछली समीक्षाओं में से एक में... अब बात करते हैं रिचार्जेबल बैटरी के प्रकारों की।
बैटरी क्या है
आइए पहले शब्दावली को समझते हैं। कार की बैटरी नेटवर्क के विद्युत नेटवर्क के लिए एक निरंतर चालू स्रोत है। यह इंजन को चलाने के दौरान बिजली का भंडारण करने में सक्षम है (इस प्रक्रिया के लिए एक जनरेटर का उपयोग किया जाता है)।
यह एक रिचार्जेबल डिवाइस है। यदि यह इस हद तक डिस्चार्ज हो जाता है कि कार को चालू नहीं किया जा सकता है, तो बैटरी को हटा दिया जाता है और एक चार्जर से जोड़ा जाता है, जो घरेलू बिजली की आपूर्ति पर संचालित होता है। बैटरी लगाए जाने पर इंजन शुरू करने के अन्य तरीके वर्णित हैं यहां.
वाहन के मॉडल के आधार पर, बैटरी को इंजन के डिब्बे में, फर्श के नीचे, कार के बाहर एक अलग जगह या ट्रंक में स्थापित किया जा सकता है।
बैटरी डिवाइस
एक रिचार्जेबल बैटरी में कई सेल होते हैं (जिन्हें बैटरी बैंक कहा जाता है)। प्रत्येक कोशिका में प्लेटें होती हैं। प्रत्येक प्लैटिनम एक सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज करता है। उनके बीच एक विशेष विभाजक है। यह प्लेटों के बीच शॉर्ट सर्किट को रोकता है।
इलेक्ट्रोलाइट के संपर्क क्षेत्र को बढ़ाने के लिए, प्रत्येक प्लेट में एक ग्रिड आकार होता है। यह सीसे से बना है। एक सक्रिय पदार्थ को जाली में दबाया जाता है, जिसमें एक छिद्रपूर्ण संरचना होती है (यह प्लेट के संपर्क क्षेत्र को बढ़ाता है)।
सकारात्मक प्लेट लीड और सल्फ्यूरिक एसिड से बना है। बेरियम सल्फेट नकारात्मक प्लेट की संरचना में शामिल है। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, पॉजिटिव पोल प्लेट का पदार्थ अपनी रासायनिक संरचना को बदलता है, और यह लीड डाइऑक्साइड बन जाता है। नकारात्मक ध्रुव प्लेट एक साधारण सीसा प्लेट बन जाती है। जब चार्जर काट दिया जाता है, तो प्लेट संरचना अपनी मूल स्थिति में लौट आती है और उनकी रासायनिक संरचना बदल जाती है।
प्रत्येक जार में एक इलेक्ट्रोलाइट डाला जाता है। यह एक तरल पदार्थ है जिसमें एसिड और पानी होता है। तरल प्लेटों के बीच एक रासायनिक प्रतिक्रिया का कारण बनता है, जिसमें से एक धारा उत्पन्न होती है।
सभी बैटरी सेल एक आवास में रखे जाते हैं। यह एक विशेष प्रकार के प्लास्टिक से बना है जो एक सक्रिय अम्लीय वातावरण के लगातार संपर्क के लिए प्रतिरोधी है।
भंडारण बैटरी (संचायक) के संचालन का सिद्धांत
एक कार बैटरी बिजली उत्पन्न करने के लिए आवेशित कणों की गति का उपयोग करती है। बैटरी में दो अलग-अलग प्रक्रियाएं होती हैं, जिसके कारण बिजली स्रोत का उपयोग लंबे समय तक किया जा सकता है:
- बैटरी कम है। इस बिंदु पर, सक्रिय पदार्थ प्लेट (एनोड) को ऑक्सीकरण करता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों की रिहाई होती है। इन कणों को दूसरी प्लेट पर निर्देशित किया जाता है - कैथोड। एक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, बिजली जारी की जाती है;
- बैटरी चार्ज। इस स्तर पर, विपरीत प्रक्रिया होती है - इलेक्ट्रॉनों को प्रोटॉन में परिवर्तित किया जाता है और पदार्थ उन्हें वापस स्थानांतरित करता है - कैथोड से एनोड तक। नतीजतन, प्लेटों को बहाल किया जाता है, जो बाद के निर्वहन की प्रक्रिया को संभव बनाता है।
प्रकार और बैटरी के प्रकार
इन दिनों बैटरी की एक विस्तृत विविधता है। वे प्लेटों की सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट की संरचना में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। पारंपरिक लीड-एसिड प्रकार कारों में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन उन्नत प्रौद्योगिकियों के आवेदन के पहले से ही लगातार मामले हैं। यहाँ इस और अन्य बैटरी प्रकारों की कुछ विशेषताएं दी गई हैं।
पारंपरिक ("सुरमा")
लीड-एसिड बैटरी, जिनमें से प्लेटें 5 प्रतिशत या अधिक सुरमा होती हैं। इस पदार्थ को अपनी ताकत बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोड की संरचना में जोड़ा गया था। ऐसी बिजली आपूर्ति में इलेक्ट्रोलिसिस सबसे पहले है। इस मामले में, पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा जारी की जाती है, लेकिन प्लेटें जल्दी से नष्ट हो जाती हैं (प्रक्रिया पहले से ही 12 वी से शुरू होती है)।
ऐसी बैटरियों का मुख्य नुकसान ऑक्सीजन और हाइड्रोजन (हवा के बुलबुले) की बड़ी रिहाई है, जिससे डिब्बे से पानी वाष्पित हो जाता है। इस कारण से, सभी सुरमा बैटरी सेवा योग्य हैं - महीने में कम से कम एक बार आपको इलेक्ट्रोलाइट के स्तर और घनत्व की जांच करने की आवश्यकता होती है। रखरखाव में शामिल है, यदि आवश्यक हो, आसुत जल का जोड़ ताकि प्लेटों को उजागर न किया जाए।
इस तरह की बैटरी का उपयोग अब कारों में नहीं किया जाता है ताकि ड्राइवर के लिए कार को बनाए रखना आसान हो सके। कम सुरमा एनालॉग्स ने ऐसी बैटरी को बदल दिया है।
कम सुरमा
प्लेटों की संरचना में सुरमा की मात्रा को पानी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया को धीमा करने के लिए कम से कम किया जाता है। एक और सकारात्मक बिंदु यह है कि भंडारण के परिणामस्वरूप बैटरी इतनी जल्दी डिस्चार्ज नहीं होती है। इस तरह के संशोधनों को निम्न-रखरखाव या गैर-रखरखाव प्रकारों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
इसका मतलब यह है कि कार मालिक को हर महीने इलेक्ट्रोलाइट घनत्व और मात्रा की जांच करने की आवश्यकता नहीं है। यद्यपि उन्हें पूरी तरह से रखरखाव-मुक्त नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि उनमें पानी अभी भी उबलता है, और मात्रा को फिर से भरना होगा।
ऐसी बैटरी का लाभ ऊर्जा की खपत के लिए उनकी सरलता है। ऑटो नेटवर्क में, वोल्टेज सर्जेस और ड्रॉप्स हो सकते हैं, लेकिन यह पावर स्रोत पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालता है, जैसा कि कैल्शियम या जेल एनालॉग के साथ होता है।
इस कारण से, ये बैटरी घरेलू कारों के लिए सबसे उपयुक्त हैं जो स्थिर ऊर्जा खपत वाले उपकरणों का दावा नहीं कर सकती हैं। वे एक औसत आय वाले मोटर चालकों के लिए भी उपयुक्त हैं।
कैल्शियम
यह कम सुरमा बैटरी का एक संशोधन है। केवल एंटीमनी युक्त होने के बजाय, प्लेटों में कैल्शियम जोड़ा जाता है। इसके अलावा, यह सामग्री दोनों ध्रुवों के इलेक्ट्रोड का हिस्सा है। सीए / सीए को ऐसी बैटरी के लेबल पर इंगित किया गया है। आंतरिक प्रतिरोध को कम करने के लिए, सक्रिय प्लेटों की सतह को कभी-कभी चांदी (सामग्री का एक बहुत छोटा अंश) के साथ लेपित किया जाता है।
बैटरी ऑपरेशन के दौरान कैल्शियम के अतिरिक्त गैसिंग को कम किया गया। ऑपरेशन की पूरी अवधि के लिए ऐसे संशोधनों में इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व और मात्रा को बिल्कुल भी जांचने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए उन्हें रखरखाव-मुक्त भी कहा जाता है।
इस प्रकार की बिजली आपूर्ति स्व-निर्वहन के अधीन 70% कम (पिछले संशोधन की तुलना में) है। इसके लिए धन्यवाद, उन्हें लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, उपकरण के सर्दियों के भंडारण के दौरान।
एक और लाभ यह है कि वे ओवरचार्जिंग से इतना डरते नहीं हैं, क्योंकि उनमें इलेक्ट्रोलिसिस अब 12 पर शुरू नहीं होता है, लेकिन 16 वी पर।
कई सकारात्मक पहलुओं के बावजूद, कैल्शियम बैटरियों में कई महत्वपूर्ण कमियां हैं:
- ऊर्जा की खपत कम हो जाती है अगर इसे पूरी तरह से एक दो बार डिस्चार्ज किया जाता है और फिर स्क्रैच से रिचार्ज किया जाता है। इसके अलावा, यह पैरामीटर इतना घट जाता है कि बैटरी को प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, क्योंकि इसकी क्षमता कार नेटवर्क से जुड़े उपकरणों के सामान्य कामकाज के लिए पर्याप्त नहीं है;
- उत्पाद की बढ़ी हुई गुणवत्ता के लिए उच्च शुल्क की आवश्यकता होती है, जो इसे औसत सामग्री आय वाले उपयोगकर्ताओं के लिए दुर्गम बनाता है;
- आवेदन का मुख्य क्षेत्र विदेशी कारें हैं, क्योंकि ऊर्जा की खपत के संदर्भ में उनके उपकरण अधिक स्थिर हैं (उदाहरण के लिए, कई मामलों में साइड लाइट स्वचालित रूप से बंद हो जाती हैं, भले ही चालक गलती से उन्हें बंद करना भूल गया हो, जो अक्सर बैटरी का पूर्ण निर्वहन होता है);
- बैटरी ऑपरेशन पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है, लेकिन उचित वाहन देखभाल (उच्च गुणवत्ता वाले उपकरणों का उपयोग और पूर्ण निर्वहन के लिए सावधानी) के साथ, यह बैटरी अपने कम सुरमा समकक्ष की तुलना में अधिक समय तक चलेगी।
संकर
इन बैटरियों का लेबल Ca + होता है। इस संशोधन में प्लेट्स हाइब्रिड हैं। सकारात्मक में सुरमा शामिल हो सकता है, और नकारात्मक में कैल्शियम शामिल हो सकता है। दक्षता के संदर्भ में, ऐसी बैटरी कैल्शियम वाले से नीच हैं, लेकिन पानी उन्हें कम सुरमा की तुलना में बहुत कम उबालता है।
इस तरह की बैटरी एक पूर्ण निर्वहन से बहुत अधिक पीड़ित नहीं हैं, और ओवरचार्जिंग से डरते नहीं हैं। एक उत्कृष्ट विकल्प यदि बजट विकल्प तकनीकी रूप से संतोषजनक नहीं है, और कैल्शियम एनालॉग के लिए पर्याप्त पैसा नहीं है।
जेल, एजीएम
ये बैटरी एक जेल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं। इन बैटरियों के निर्माण के पीछे दो कारक थे:
- पारंपरिक बैटरी के तरल इलेक्ट्रोलाइट जल्दी से लीक हो जाएंगे जब मामला अवसादग्रस्त हो जाएगा। यह न केवल संपत्ति को नुकसान के साथ भरा हुआ है (कार शरीर जल्दी से खराब हो जाएगा), लेकिन यह मानव स्वास्थ्य को गंभीर नुकसान भी पहुंचा सकता है, जबकि ड्राइवर कुछ करने की कोशिश कर रहा है;
- थोड़ी देर के बाद, लापरवाह संचालन के कारण प्लेटें ढहने (बाहर छलकने) में सक्षम हैं।
इन समस्याओं को एक इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके समाप्त कर दिया गया था।
एजीएम संशोधनों में, एक झरझरा सामग्री को डिवाइस में जोड़ा जाता है, जो प्लेटों के पास जेल रखता है, जिससे उनके आसपास के क्षेत्र में छोटे बुलबुले के गठन को रोका जा सकता है।
ऐसी बैटरी के फायदे हैं:
- वे झुकाव से डरते नहीं हैं - यह तरल इलेक्ट्रोलाइट वाले मॉडल के लिए प्राप्त नहीं किया जा सकता है, क्योंकि उनके संचालन की प्रक्रिया में, हवा अभी भी मामले में बनती है, जो जब पलट जाती है, तो प्लेटों को उजागर करती है;
- चार्ज की गई बैटरी के दीर्घकालिक भंडारण की अनुमति है, क्योंकि उनके पास सबसे कम स्व-निर्वहन थ्रेशोल्ड है;
- आरोपों के बीच पूरे चक्र में, यह एक स्थिर प्रवाह पैदा करता है;
- वे एक पूर्ण निर्वहन से डरते नहीं हैं - एक ही समय में बैटरी की क्षमता खो नहीं जाती है;
- ऐसे तत्वों का कामकाजी जीवन दस वर्षों तक पहुंचता है।
फायदे के अलावा, ऐसी कार बैटरी में कई बड़े नुकसान होते हैं जो अधिकांश उपयोगकर्ताओं को चकित करते हैं जो उन्हें अपनी कार में स्थापित करना चाहते हैं:
- चार्ज करने के लिए बहुत सनकी - इसके लिए विशेष चार्जर्स के उपयोग की आवश्यकता होती है जो एक स्थिर और कम चार्ज करंट प्रदान करते हैं;
- फास्ट चार्जिंग की अनुमति नहीं है;
- ठंड के मौसम में, बैटरी की दक्षता तेजी से गिर जाती है, क्योंकि ठंडा होने पर जेल अपने कंडक्टर के गुणों को कम कर देता है;
- कार में एक स्थिर जनरेटर होना चाहिए, इसलिए लक्जरी कारों में ऐसे संशोधनों का उपयोग किया जाता है;
- बहुत ऊंची कीमत।
क्षारीय
कार की बैटरी न केवल अम्लीय, बल्कि क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट से भी भरी जा सकती है। सीसा के बजाय, ऐसे संशोधनों में प्लेटें निकल और कैडमियम या निकल और लोहे से बनी होती हैं। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड एक सक्रिय कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है।
ऐसी बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट को फिर से भरने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह ऑपरेशन के दौरान उबाल नहीं करता है। एसिड समकक्षों की तुलना में, इन प्रकार की बैटरी के निम्नलिखित फायदे हैं:
- ओवरडिसचार्ज से डरना नहीं;
- बैटरी को एक छुट्टी दे दी गई अवस्था में संग्रहीत किया जा सकता है, और यह अपने गुणों को नहीं खोएगा;
- रिचार्ज उनके लिए महत्वपूर्ण नहीं है;
- कम तापमान पर अधिक स्थिर;
- आत्म-निर्वहन के लिए अतिसंवेदनशील कम;
- वे संक्षारक हानिकारक वाष्पों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, जो उन्हें एक आवासीय क्षेत्र में चार्ज करने की अनुमति देता है;
- वे अधिक ऊर्जा संग्रहित करते हैं।
इस तरह के संशोधन को खरीदने से पहले, कार मालिक को यह निर्धारित करना चाहिए कि क्या वह इस तरह का समझौता करने के लिए तैयार है:
- एक क्षारीय बैटरी कम वोल्टेज का उत्पादन करती है, इसलिए एसिड समकक्ष की तुलना में अधिक डिब्बे की आवश्यकता होती है। स्वाभाविक रूप से, यह बैटरी के आयामों को प्रभावित करेगा, जो एक विशिष्ट ऑन-बोर्ड नेटवर्क को आवश्यक ऊर्जा प्रदान करेगा;
- ऊंची कीमत;
- स्टार्टर कार्यों की तुलना में कर्षण के लिए अधिक उपयुक्त है।
ली-आयन
इस समय सबसे उन्नत लिथियम-आयन विकल्प हैं। अंत तक, यह तकनीक अभी तक पूरी नहीं हुई है - सक्रिय प्लेटों की संरचना लगातार बदल रही है, लेकिन जिस पदार्थ के साथ प्रयोग किया जाता है वह लिथियम आयन है।
इन परिवर्तनों के कारण परिचालन सुरक्षा में वृद्धि हुई है (उदाहरण के लिए, लिथियम धातु विस्फोटक निकला), साथ ही विषाक्तता में कमी (मैंगनीज और लिथियम ऑक्साइड की प्रतिक्रिया के साथ संशोधनों में विषाक्तता का एक उच्च डिग्री था, यही वजह है कि ऐसे तत्वों वाले इलेक्ट्रिक वाहनों को "हरा" नहीं कहा जा सकता है) परिवहन)।
इन बैटरियों को निपटान के लिए यथासंभव स्थिर और सुरक्षित बनाया गया है। इस नवाचार के लाभों में शामिल हैं:
- समान आयामों की बैटरियों की तुलना में सबसे बड़ी क्षमता;
- उच्चतम वोल्टेज (एक बैंक 4 वी की आपूर्ति कर सकता है, जो "क्लासिक" एनालॉग के मुकाबले दोगुना है);
- आत्म-निर्वहन के लिए कम अतिसंवेदनशील।
इन लाभों के बावजूद, ऐसी बैटरी अभी तक अन्य एनालॉग्स के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम नहीं हैं। इसके अनेक कारण हैं:
- वे ठंढ में खराब काम करते हैं (नकारात्मक तापमान पर यह बहुत जल्दी निर्वहन करता है);
- बहुत कम चार्ज / डिस्चार्ज चक्र (पांच सौ तक);
- क्षमता के नुकसान में बैटरी के भंडारण का परिणाम है - दो वर्षों में यह 20 प्रतिशत तक कम हो जाएगा;
- पूर्ण निर्वहन से डरते हैं;
- यह कमजोर शक्ति देता है ताकि इसे स्टार्टर तत्व के रूप में इस्तेमाल किया जा सके - उपकरण लंबे समय तक काम करेंगे, लेकिन मोटर शुरू करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं है।
एक और विकास है जो वे इलेक्ट्रिक वाहनों में लागू करना चाहते हैं - एक सुपरकैपेसिटर। वैसे, कारें पहले से ही बनाई गई हैं जो इस प्रकार की बैटरी पर चलती हैं, हालांकि, उनके पास कई कमियां भी हैं जो उन्हें अधिक हानिकारक और खतरनाक बैटरी से प्रतिस्पर्धा करने से रोकती हैं। इस तरह के विकास और इस बिजली स्रोत द्वारा संचालित एक इलेक्ट्रिक वाहन का वर्णन किया गया है एक और समीक्षा में.
बैटरी लाइफ
हालांकि आज तक, एक कार के ऑन-बोर्ड नेटवर्क के लिए बैटरियों की दक्षता और सुरक्षा में सुधार के लिए अनुसंधान चल रहा है, अब तक सबसे लोकप्रिय एसिड विकल्प हैं।
निम्नलिखित कारक बैटरी जीवन को प्रभावित करते हैं:
- तापमान जिस पर बिजली की आपूर्ति संचालित होती है;
- बैटरी डिवाइस;
- जनरेटर की दक्षता और प्रदर्शन;
- बैटरी निर्धारण;
- राइडिंग मोड;
- उपकरण बंद होने पर बिजली की खपत।
बैटरी का उचित भंडारण जो उपयोग में नहीं है, में वर्णित है यहां.
अधिकांश एसिड बैटरी में एक छोटा कामकाजी जीवन होता है - उच्चतम गुणवत्ता वाले, भले ही सभी ऑपरेटिंग नियम देखे जाते हैं, पांच से सात साल तक काम करेंगे। ज्यादातर अक्सर ये नायाब मॉडल होते हैं। वे ब्रांड नाम से पहचाने जाते हैं - प्रसिद्ध निर्माता कम गुणवत्ता वाले उत्पादों के साथ अपनी प्रतिष्ठा को खराब नहीं करते हैं। इसके अलावा, ऐसे उत्पाद की लंबी वारंटी अवधि होगी - कम से कम दो साल।
बजट विकल्प तीन साल तक चलेगा, और उनके लिए वारंटी 12 महीने से अधिक नहीं होगी। आपको इस विकल्प पर नहीं जाना चाहिए, क्योंकि बैटरी संचालन के लिए आदर्श स्थिति बनाना असंभव है।
यद्यपि वर्षों तक कार्य संसाधन को निर्धारित करना असंभव है, यह कार टायर के मामले में भी ऐसा ही है, जो वर्णित है एक अन्य लेख में... एक औसत बैटरी को 4 चार्ज / डिस्चार्ज चक्र का सामना करना पड़ता है।
बैटरी के जीवन के बारे में अधिक विवरण इस वीडियो में वर्णित हैं:
प्रश्न और उत्तर:
बैटरी का क्या अर्थ है? संचायक बैटरी - भंडारण बैटरी। यह एक ऐसा उपकरण है जो कार में बिजली के उपकरणों के स्वायत्त संचालन के लिए स्वतंत्र रूप से आवश्यक बिजली उत्पन्न करता है।
बैटरी क्या करती है? जब इसे चार्ज किया जाता है, तो बिजली एक रासायनिक प्रक्रिया शुरू करती है। जब बैटरी चार्ज नहीं हो रही होती है, तो बिजली पैदा करने के लिए एक रासायनिक प्रक्रिया शुरू हो जाती है।
