Bateri di dalam kereta - apa itu?

Beberapa sistem kenderaan memerlukan voltan untuk beroperasi. Sebilangan hanya menggunakan sebahagian kecil tenaga, misalnya, secara eksklusif untuk operasi satu sensor. Sistem lain kompleks dan tidak dapat berfungsi tanpa elektrik.

Sebagai contoh, untuk menghidupkan enjin lebih awal, pemandu menggunakan tombol khas. Ia dimasukkan ke dalam lubang yang dimaksudkan untuk itu dan, dengan bantuan kekuatan fizikal, poros engkol mesin dipusingkan. Anda tidak boleh menggunakan sistem ini pada mesin moden. Daripada kaedah ini, starter disambungkan ke roda gila. Elemen ini menggunakan arus untuk memutar roda gila.

Untuk menyediakan semua sistem kereta dengan elektrik, pengeluar menyediakan penggunaan bateri. Kami telah mempertimbangkan cara menjaga elemen ini. dalam salah satu ulasan sebelumnya... Sekarang mari kita bincangkan jenis bateri yang boleh dicas semula.

Apa itu bateri

Mari kita fahami dahulu istilahnya. Bateri kereta adalah sumber arus berterusan untuk rangkaian elektrik kereta. Ia mampu menyimpan elektrik semasa enjin berjalan (generator digunakan untuk proses ini).

Ia adalah peranti yang boleh dicas semula. Jika habis sehingga kereta tidak dapat dihidupkan, bateri dikeluarkan dan disambungkan ke pengecas, yang beroperasi pada bekalan elektrik isi rumah. Kaedah lain untuk menghidupkan enjin semasa bateri dipasang dijelaskan di sini.

Bergantung pada model kenderaan, bateri boleh dipasang di ruang mesin, di bawah lantai, di ceruk yang terpisah di luar kereta atau di bagasi.

Peranti bateri

Bateri yang boleh dicas semula terdiri daripada beberapa sel (disebut bank bateri). Setiap sel mempunyai plat. Setiap platinum membawa cas positif atau negatif. Terdapat pemisah khas di antara mereka. Ia mengelakkan litar pintas antara plat.

Untuk meningkatkan kawasan hubungan elektrolit, setiap plat dibentuk seperti grid. Ia diperbuat daripada plumbum. Bahan aktif ditekan ke dalam kisi, yang mempunyai struktur berliang (ini meningkatkan kawasan kontak plat).

Plat positif terdiri daripada timbal dan asid sulfurik. Barium sulfat termasuk dalam struktur plat negatif. Semasa proses pengisian, bahan plat tiang positif mengubah komposisi kimianya, dan menjadi plumbum dioksida. Plat tiang negatif menjadi plat timah biasa. Apabila pengecas terputus, struktur plat kembali ke kedudukan asalnya dan komposisi kimianya berubah.

Elektrolit dituangkan ke dalam setiap balang. Ia adalah bahan cair yang mengandungi asid dan air. Cecair itu menyebabkan tindak balas kimia di antara plat, dari mana arus dihasilkan.

Semua sel bateri diletakkan di perumahan. Ia diperbuat daripada plastik khas yang tahan terhadap pendedahan berterusan terhadap persekitaran berasid yang aktif.

Prinsip pengoperasian bateri simpanan (penumpuk)

Bateri kereta menggunakan pergerakan zarah bermuatan untuk menjana elektrik. Dua proses berbeza berlaku dalam bateri, kerana sumber kuasa dapat digunakan dalam jangka masa yang lama:

• Bateri lemah. Pada ketika ini, bahan aktif mengoksidakan plat (anod), yang membawa kepada pembebasan elektron. Zarah-zarah ini diarahkan ke plat kedua - katod. Hasil daripada tindak balas kimia, elektrik dibebaskan;
• Caj bateri. Pada tahap ini, proses sebaliknya berlaku - elektron diubah menjadi proton dan zat memindahkannya kembali - dari katod ke anod. Akibatnya, plat dipulihkan, yang memungkinkan proses pembuangan berikutnya mungkin.

Jenis dan jenis bateri

Terdapat pelbagai jenis bateri hari ini. Mereka berbeza antara satu sama lain dalam bahan plat dan komposisi elektrolit. Jenis asid plumbum tradisional digunakan di dalam kereta, tetapi sudah sering berlaku penggunaan teknologi canggih. Berikut adalah beberapa ciri ini dan jenis bateri lain.

Tradisional ("antimoni")

Bateri asid plumbum, platnya adalah antimoni 5 peratus atau lebih. Bahan ini ditambahkan pada komposisi elektrod untuk meningkatkan kekuatannya. Elektrolisis dalam bekalan kuasa adalah yang paling awal. Pada masa yang sama, sejumlah tenaga dibebaskan, tetapi plat cepat musnah (prosesnya sudah bermula pada 12 V).

Kelemahan utama bateri tersebut ialah pelepasan oksigen dan hidrogen yang besar (gelembung udara), kerana air dari kaleng menguap. Atas sebab ini, semua bateri antimoni dapat digunakan - sekurang-kurangnya sebulan sekali, anda perlu memeriksa tahap dan ketumpatan elektrolit. Penyelenggaraan termasuk penambahan air suling, jika perlu, supaya pinggan tidak terkena.

Bateri seperti itu tidak lagi digunakan di dalam kereta untuk membuatnya semudah mungkin bagi pemandu untuk menyelenggara kereta. Analog antimoni rendah telah menggantikan bateri tersebut.

Antimoni rendah

Jumlah antimoni dalam komposisi plat dikurangkan untuk melambatkan proses penyejatan air. Titik positif lain ialah bateri tidak cepat habis akibat penyimpanan. Pengubahsuaian tersebut dikelaskan sebagai jenis penyelenggaraan rendah atau bukan penyelenggaraan.

Ini bermaksud bahawa pemilik kereta tidak perlu memeriksa ketumpatan elektrolit dan isipadu setiap bulan. Walaupun tidak dapat disebut bebas perawatan, kerana air di dalamnya masih mendidih, dan isinya harus diisi kembali.

Kelebihan bateri tersebut adalah penggunaannya yang bersahaja terhadap penggunaan tenaga. Di rangkaian kereta, lonjakan dan penurunan voltan mungkin berlaku, tetapi ini tidak memberi kesan buruk kepada sumber kuasa, seperti halnya analog kalsium atau gel.

Atas sebab ini, bateri ini sangat sesuai untuk kereta domestik yang tidak boleh membanggakan memiliki peralatan dengan penggunaan tenaga yang stabil. Mereka juga sesuai untuk pemandu dengan pendapatan purata.

Kalsium

Ini adalah pengubahsuaian bateri antimoni rendah. Hanya daripada mengandungi antimoni, kalsium ditambahkan ke dalam pinggan. Lebih-lebih lagi, bahan ini adalah sebahagian daripada elektrod kedua-dua kutub. Ca / Ca ditunjukkan pada label bateri tersebut. Untuk mengurangkan ketahanan dalaman, permukaan pelat aktif kadang-kadang dilapisi dengan perak (pecahan kandungan yang sangat kecil).

Penambahan kalsium mengurangkan gas semasa operasi bateri. Ketumpatan dan isipadu elektrolit dalam pengubahsuaian tersebut untuk keseluruhan tempoh operasi tidak perlu diperiksa sama sekali, oleh itu ia juga dipanggil bebas penyelenggaraan.

Jenis bekalan kuasa ini 70 peratus lebih rendah (berbanding pengubahsuaian sebelumnya) yang dikenakan untuk melepaskan diri. Berkat ini, mereka dapat disimpan dalam jangka masa yang lama, sebagai contoh, semasa penyimpanan peralatan musim sejuk.

Kelebihan lain ialah mereka tidak begitu takut dengan pengecasan berlebihan, kerana elektrolisis di dalamnya bermula tidak lagi pada 12, tetapi pada 16 V.

Walaupun terdapat banyak aspek positif, bateri kalsium mempunyai beberapa kelemahan yang ketara:

• Penggunaan tenaga akan menurun sekiranya ia habis sepenuhnya beberapa kali dan kemudian dicas semula dari awal. Lebih-lebih lagi, parameter ini berkurang sehingga bateri memerlukan penggantian, kerana kapasitinya tidak cukup untuk fungsi normal peralatan yang disambungkan ke rangkaian kereta;
• Peningkatan kualiti produk memerlukan bayaran yang lebih tinggi, yang menjadikannya tidak dapat diakses oleh pengguna dengan pendapatan material rata-rata;
• Bidang aplikasi utama adalah kereta asing, kerana peralatannya lebih stabil dari segi penggunaan tenaga (contohnya, lampu sisi dalam banyak keadaan mati secara automatik, walaupun pemandu secara tidak sengaja lupa mematikannya, yang sering menyebabkan bateri habis sepenuhnya);
• Pengoperasian bateri memerlukan perhatian lebih, tetapi dengan penjagaan kenderaan yang betul (penggunaan peralatan berkualiti tinggi dan perhatian terhadap pengosongan penuh), bateri ini akan bertahan lebih lama daripada rakan antimoninya yang rendah.

Hibrid

Bateri ini dilabel Ca +. Plat adalah hibrid dalam pengubahsuaian ini. Yang positif mungkin termasuk antimoni, dan yang negatif mungkin termasuk kalsium. Dari segi kecekapan, bateri seperti itu lebih rendah daripada bateri kalsium, tetapi air di dalamnya mendidih jauh lebih sedikit daripada bateri antimoni rendah.

Bateri sedemikian tidak banyak menderita dari pengosongan penuh, dan tidak takut terlalu banyak. Pilihan yang sangat baik jika pilihan anggaran tidak memuaskan secara teknikal, dan tidak ada cukup wang untuk analog kalsium.

Gel, AGM

Bateri ini menggunakan elektrolit gel. Sebab penciptaan bateri sedemikian adalah dua faktor:

• Elektrolit cair bateri konvensional akan cepat bocor apabila casingnya tertekan. Ini bukan sahaja disebabkan oleh kerosakan harta benda (badan kereta akan cepat merosot), tetapi juga boleh menyebabkan kemudaratan serius kepada kesihatan manusia semasa pemandu berusaha melakukan sesuatu;
• Selepas beberapa ketika, plat, kerana operasi yang cuai, dapat runtuh (tumpah keluar).

Masalah ini dihilangkan dengan menggunakan elektrolit gel.

Dalam pengubahsuaian AGM, bahan berliang ditambahkan ke peranti, yang menahan gel di dekat pelat, mencegah pembentukan gelembung kecil di sekitarnya.

Kelebihan bateri tersebut adalah:

• Mereka tidak takut memiringkan - untuk model dengan elektrolit cair ini tidak dapat dicapai, kerana semasa operasi mereka, udara masih terbentuk di dalam casing, yang, apabila dibalikkan, memaparkan plat;
• Penyimpanan jangka panjang bateri yang diisi dibenarkan, kerana ia mempunyai had pelepasan diri yang paling rendah;
• Sepanjang keseluruhan kitaran antara cas, ia menghasilkan arus yang stabil;
• Mereka tidak takut sepenuhnya - kapasiti bateri tidak hilang pada masa yang sama;
• Kehidupan bekerja elemen sedemikian mencapai sepuluh tahun.

Sebagai tambahan kepada kelebihannya, bateri kereta seperti itu mempunyai beberapa kelemahan besar yang membingungkan kebanyakan pengguna yang ingin memasangnya di dalam kereta mereka:

• Sangat aneh untuk dicas - ini memerlukan penggunaan pengecas khas yang memberikan arus pengecasan yang stabil dan rendah;
• Pengecasan pantas tidak dibenarkan;
• Dalam cuaca sejuk, kecekapan bateri turun dengan mendadak, kerana gel menurunkan sifat konduktornya apabila disejukkan;
• Kereta mesti mempunyai penjana yang stabil, jadi pengubahsuaian seperti itu digunakan pada kereta mewah;
• Harga sangat tinggi.

Alkali

Bateri kereta boleh diisi bukan hanya dengan elektrolit berasid tetapi juga alkali. Daripada plumbum, plat dalam pengubahsuaian seperti itu dibuat daripada nikel dan kadmium atau nikel dan besi. Kalium hidroksida digunakan sebagai konduktor aktif.

Elektrolit dalam bateri tersebut tidak perlu diisi semula, kerana tidak mendidih semasa operasi. Berbanding dengan rakan asid, bateri jenis ini mempunyai kelebihan berikut:

• Tidak takut dengan pelepasan berlebihan;
• Bateri boleh disimpan dalam keadaan habis dan ia tidak akan kehilangan sifatnya;
• Pengisian semula tidak penting bagi mereka;
• Lebih stabil pada suhu rendah;
• Kurang terdedah kepada pembuangan diri;
• Mereka tidak mengeluarkan wap berbahaya yang menghakis, yang membolehkannya dicas di kawasan perumahan;
• Mereka menyimpan lebih banyak tenaga.

Sebelum membeli pengubahsuaian seperti itu, pemilik kereta mesti menentukan sama ada dia bersedia untuk membuat kompromi seperti itu:

• Bateri alkali menghasilkan voltan yang lebih sedikit, jadi lebih banyak tin yang diperlukan berbanding rakan asid. Secara semula jadi, ini akan mempengaruhi dimensi bateri, yang akan memberikan tenaga yang diperlukan untuk rangkaian on-board tertentu;
• Harga tinggi;
• Lebih sesuai untuk daya tarikan daripada fungsi starter.

Li-ion

Yang paling maju pada masa ini adalah pilihan ion litium. Sehingga akhir, teknologi ini belum selesai - komposisi plat aktif sentiasa berubah, tetapi bahan yang digunakan untuk percubaan adalah ion litium.

Sebab-sebab perubahan tersebut adalah peningkatan keselamatan operasi (contohnya, logam litium ternyata mudah meletup), serta penurunan ketoksikan (pengubahsuaian dengan reaksi mangan dan litium oksida mempunyai tahap ketoksikan yang tinggi, sebab itulah kereta elektrik pada elemen tersebut tidak boleh disebut "hijau" pengangkutan).

Bateri ini direka agar stabil dan seaman mungkin untuk dibuang. Kelebihan inovasi ini merangkumi:

• Kapasiti terbesar berbanding bateri bersaiz sama;
• Voltan tertinggi (satu bank dapat membekalkan 4 V, yang dua kali lebih banyak daripada analog "klasik");
• Kurang terdedah kepada pembuangan diri.

Walaupun terdapat kelebihan ini, bateri seperti itu belum dapat menandingi analog lain. Terdapat beberapa sebab untuk ini:

• Mereka bekerja dengan teruk dalam keadaan sejuk (pada suhu negatif, ia akan habis dengan cepat);
• Kitaran pengecasan / pelepasan sangat sedikit (sehingga lima ratus);
• Penyimpanan bateri menyebabkan kehilangan kapasiti - dalam dua tahun ia akan menurun sebanyak 20 peratus;
• Takut keluar sepenuhnya;
• Ia memberikan daya yang lemah sehingga dapat digunakan sebagai elemen pemula - peralatan akan berfungsi untuk waktu yang lama, tetapi tidak ada cukup tenaga untuk menghidupkan motor.

Terdapat perkembangan lain yang ingin mereka laksanakan dalam kenderaan elektrik - superkapasitor. Omong-omong, kereta telah dibuat yang menggunakan bateri jenis ini, namun, mereka juga mempunyai banyak kelemahan yang menghalangnya daripada bersaing dengan bateri yang lebih berbahaya dan berbahaya. Perkembangan seperti itu dan kenderaan elektrik yang dikuasakan oleh sumber kuasa ini dijelaskan dalam tinjauan lain.

Hayat bateri

Walaupun hari ini penyelidikan sedang dijalankan untuk meningkatkan kecekapan dan keselamatan bateri untuk rangkaian kenderaan dalam kereta, setakat ini yang paling popular adalah pilihan asid.

Faktor berikut mempengaruhi jangka hayat bateri:

• Suhu di mana bekalan kuasa dikendalikan;
• Peranti bateri;
• Kecekapan dan prestasi penjana;
• Pemasangan bateri;
• Mod menunggang;
• Penggunaan kuasa semasa peralatan dimatikan.

Penyimpanan bateri yang tidak betul dijelaskan dalam di sini.

Sebilangan besar bateri asid mempunyai jangka hayat yang kecil - yang berkualiti tinggi, walaupun semua peraturan operasi dipatuhi, akan berfungsi dari lima hingga tujuh tahun. Selalunya ini adalah model tanpa pengawasan. Mereka dikenali dengan jenama - pengeluar terkenal tidak merosakkan reputasi mereka dengan produk berkualiti rendah. Juga, produk sedemikian akan mempunyai tempoh jaminan yang panjang - sekurang-kurangnya dua tahun.

Pilihan belanjawan akan bertahan selama tiga tahun, dan jaminan untuk mereka tidak akan melebihi 12 bulan. Anda tidak perlu tergesa-gesa ke pilihan ini, kerana mustahil untuk mewujudkan keadaan yang sesuai untuk operasi bateri.

Walaupun mustahil untuk menentukan sumber kerja selama bertahun-tahun, ini sama seperti dalam hal tayar kereta, yang dijelaskan dalam artikel lain... Bateri rata-rata mesti tahan 4 kitaran pengisian / pelepasan.

Lebih banyak maklumat mengenai hayat bateri dijelaskan dalam video ini:

Berapa lama bateri kereta tahan?

Soalan dan Jawapan:

Apakah maksud bateri? Bateri akumulator - bateri simpanan. Ini ialah peranti yang menjana elektrik secara bebas yang diperlukan untuk operasi autonomi peralatan elektrik di dalam kereta.

Apa yang dilakukan oleh bateri? Apabila ia dicas, elektrik memulakan proses kimia. Apabila bateri tidak dicas, proses kimia dicetuskan untuk menjana elektrik.