Batéria v aute - čo to je?

Niektoré systémy vozidla vyžadujú na svoju činnosť napätie. Niektoré využívajú iba malú časť energie, napríklad výlučne na prevádzku jedného snímača. Ostatné systémy sú zložité a bez elektriny nemôžu fungovať.

Vodiči napríklad používali špeciálny gombík na skoršie naštartovanie motora. Zasunul sa do otvoru na to určeného a pomocou fyzickej sily sa otočil kľukový hriadeľ motora. V moderných automobiloch taký systém nemôžete použiť. Namiesto tejto metódy je k zotrvačníku pripojený štartér. Tento prvok používa prúd na otáčanie zotrvačníka.

Na zabezpečenie elektrickej energie vo všetkých systémoch automobilu výrobcovia zabezpečili používanie batérií. Už sme zvážili, ako sa o tento prvok starať. v jednej z predchádzajúcich recenzií... Teraz si povieme niečo o druhoch nabíjateľných batérií.

Čo je to batéria

Najprv pochopíme terminológiu. Autobatéria je zdroj konštantného prúdu pre elektrickú sieť automobilu. Je schopný akumulovať elektrinu za chodu motora (na tento proces sa používa generátor).

Je to nabíjateľné zariadenie. Ak je vybitý do takej miery, že auto nie je možné naštartovať, batéria sa vyberie a pripojí k nabíjačke, ktorá pracuje na napájanie z domácnosti. Popísané sú ďalšie spôsoby naštartovania motora, keď je akumulátor nabitý tu.

Podľa modelu vozidla môže byť batéria inštalovaná v motorovom priestore, pod podlahou, v samostatnom výklenku mimo vozidla alebo v kufri.

Batériové zariadenie

Nabíjateľná batéria sa skladá z niekoľkých článkov (nazýva sa skupina batérií). Každá bunka má dosky. Každá platina nesie kladný alebo záporný náboj. Medzi nimi je špeciálny oddeľovač. Zabraňuje skratom medzi doskami.

Na zväčšenie kontaktnej plochy elektrolytu má každá doska tvar mriežky. Je vyrobený z olova. Účinná látka je vtlačená do mriežky, ktorá má pórovitú štruktúru (tým sa zvyšuje kontaktná plocha platne).

Pozitívna platňa je zložená z olova a kyseliny sírovej. Síran bárnatý je obsiahnutý v štruktúre negatívnej platne. Počas nabíjania mení látka doštičky s kladným pólom svoje chemické zloženie a stáva sa z nej oxid olovnatý. Doska so záporným pólom sa stáva obyčajnou olovenou platňou. Po odpojení nabíjačky sa štruktúra platne vráti do pôvodnej polohy a zmení sa ich chemické zloženie.

Do každej banky sa naleje elektrolyt. Je to tekutá látka, ktorá obsahuje kyselinu a vodu. Kvapalina spôsobuje chemickú reakciu medzi doskami, z ktorých sa generuje prúd.

Všetky články batérie sú umiestnené v kryte. Je vyrobený zo špeciálneho typu plastu, ktorý je odolný voči neustálemu pôsobeniu aktívneho kyslého prostredia.

Princíp činnosti akumulátora (akumulátora)

Autobatéria využíva na výrobu elektriny pohyb nabitých častíc. V batérii prebiehajú dva rôzne procesy, vďaka ktorým je možné zdroj energie používať dlhodobo:

• Slabá batéria. V tomto okamihu účinná látka oxiduje platňu (anódu), čo vedie k uvoľňovaniu elektrónov. Tieto častice smerujú k druhej doske - katóde. V dôsledku chemickej reakcie sa uvoľňuje elektrina;
• Nabitie batérie. V tomto štádiu dochádza k opačnému procesu - elektróny sa premieňajú na protóny a látka ich prenáša späť - z katódy na anódu. Vďaka tomu sa platne obnovia, čo umožňuje následný proces vypúšťania.

Typy a typy batérií

V dnešnej dobe existuje veľké množstvo batérií. Líšia sa od seba materiálom doštičiek a zložením elektrolytu. V automobiloch sa používajú tradičné typy olova a kyseliny, existujú však už časté prípady použitia pokrokových technológií. Tu sú niektoré funkcie tohto a ďalších typov batérií.

Tradičné („antimón“)

Olovená batéria, ktorej platne obsahujú najmenej 5 percent antimónu. Táto látka bola pridaná do zloženia elektród na zvýšenie ich pevnosti. Elektrolýza v takýchto napájacích zdrojoch je najskôr. Zároveň sa uvoľní dostatočné množstvo energie, ale platne sa rýchlo zničia (proces začína už pri 12 V).

Hlavnou nevýhodou takýchto batérií je veľké uvoľňovanie kyslíka a vodíka (vzduchové bubliny), ktoré spôsobuje odparovanie vody z plechoviek. Z tohto dôvodu sú všetky antimónové batérie opraviteľné - najmenej raz za mesiac musíte skontrolovať hladinu a hustotu elektrolytu. Údržba zahŕňa v prípade potreby pridanie destilovanej vody, aby platne neboli odkryté.

Takéto batérie sa už v automobiloch nepoužívajú, aby vodičovi čo najviac uľahčili údržbu vozidla. Tieto batérie boli nahradené analógmi s nízkym obsahom antimónu.

Nízky obsah antimónu

Množstvo antimónu v zložení platní je minimalizované, aby sa spomalil proces odparovania vody. Ďalším pozitívnym bodom je, že sa batéria v dôsledku skladovania nevybíja tak rýchlo. Takéto úpravy sa klasifikujú ako typy s nízkou údržbou alebo bez údržby.

To znamená, že majiteľ vozidla nemusí každý mesiac kontrolovať hustotu elektrolytu a jeho objem. Nemožno ich síce nazvať úplne bezúdržbovými, pretože voda v nich stále vrie a objem sa musí doplniť.

Výhodou takýchto batérií je ich nenáročnosť na spotrebu energie. V automobilovej sieti môže dôjsť k prepätiu a poklesu napätia, čo však nemá nepriaznivý vplyv na zdroj energie, ako je to v prípade vápnikového alebo gélového analógu.

Z tohto dôvodu sú tieto batérie najvhodnejšie pre domáce vozidlá, ktoré sa nemôžu pochváliť vybavením so stabilnou spotrebou energie. Sú vhodné aj pre motoristov s priemerným príjmom.

Vápnik

Toto je modifikácia batérie s nízkym obsahom antimónu. Iba namiesto toho, aby obsahoval antimón, sa na doštičky pridáva vápnik. Okrem toho je tento materiál súčasťou elektród oboch pólov. Ca / Ca je uvedené na štítku takejto batérie. Na zníženie vnútorného odporu je povrch aktívnych dosiek niekedy potiahnutý striebrom (extrémne malý zlomok obsahu).

Pridávanie vápnika ďalej znižovalo tvorbu plynov počas prevádzky na batériu. Hustotu a objem elektrolytu v takýchto modifikáciách po celú dobu prevádzky nie je potrebné vôbec kontrolovať, preto sa tiež nazývajú bezúdržbové.

Tento typ napájacieho zdroja je o 70 percent nižší (v porovnaní s predchádzajúcou úpravou), ktorý je predmetom samovybíjania. Vďaka tomu sa dajú dlhodobo skladovať, napríklad pri zimnom skladovaní techniky.

Ďalšou výhodou je, že sa až tak neboja prebíjania, pretože elektrolýza v nich začína už nie pri 12, ale pri 16 V.

Napriek mnohým pozitívnym stránkam majú vápnikové batérie niekoľko významných nevýhod:

• Spotreba energie klesne, ak sa niekoľkokrát úplne vybije a potom sa úplne nabije. Okrem toho sa tento parameter natoľko zmenšuje, že je potrebné vymeniť batériu, pretože jej kapacita nie je dostatočná na normálne fungovanie zariadenia pripojeného k sieti automobilu;
• Zvýšená kvalita produktu si vyžaduje vyšší poplatok, čo znemožňuje jeho prístup k používateľom s priemerným hmotným príjmom;
• Hlavnou oblasťou použitia sú zahraničné automobily, pretože ich výbava je stabilnejšia z hľadiska spotreby energie (napríklad bočné svetlá sa v mnohých prípadoch automaticky vypínajú, aj keď ich vodič náhodou zabudol vypnúť, čo často vedie k úplnému vybitiu batérie);
• Prevádzka na batériu vyžaduje viac pozornosti, ale pri správnej starostlivosti o vozidlo (použitie vysoko kvalitného vybavenia a pozornosť k úplnému vybitiu) vydrží táto batéria oveľa dlhšie ako jej náprotivok s nízkym obsahom antimónu.

Hybrid

Tieto batérie sú označené Ca +. Dosky sú v tejto modifikácii hybridné. Pozitívne môže obsahovať antimón a negatívne môže obsahovať vápnik. Pokiaľ ide o účinnosť, sú tieto batérie horšie ako batérie s vápnikom, ale voda v nich vrie oveľa menej ako v batériách s nízkym obsahom antimónu.

Takéto batérie toľko netrpia úplným vybitím a neboja sa prebitia. Vynikajúca možnosť, ak možnosť rozpočtu nie je technicky uspokojivá a na analóg vápnika nie je dostatok peňazí.

Gel, AGM

Tieto batérie používajú gélový elektrolyt. Dôvodom na vytvorenie takýchto batérií boli dva faktory:

• Kvapalný elektrolyt bežných batérií bude rýchlo odtiecť, keď bude skriňa bez tlaku. To je spojené nielen s poškodením majetku (karoséria sa rýchlo zhorší), ale môže to spôsobiť aj vážne poškodenie zdravia ľudí, pokiaľ sa vodič snaží niečo urobiť;
• Po chvíli sú platne vďaka neopatrnej prevádzke schopné zrútiť sa (vysypať).

Tieto problémy boli odstránené použitím gélového elektrolytu.

V modifikáciách AGM sa do prístroja pridá porézny materiál, ktorý drží gél v blízkosti doštičiek a zabráni tak tvorbe malých bubliniek v ich bezprostrednom okolí.

Výhody takýchto batérií sú:

• Nemajú strach z naklonenia - u modelov s tekutým elektrolytom to nie je možné dosiahnuť, pretože počas ich prevádzky sa v puzdre stále vytvára vzduch, ktorý po prevrátení odkryje platne;
• Je povolené dlhodobé skladovanie nabitej batérie, pretože majú najnižšiu prahovú hodnotu pre samovybíjanie;
• Počas celého cyklu medzi nabíjaniami dodáva stabilný prúd;
• Nebojí sa úplného vybitia - kapacita batérie sa nestratí súčasne;
• Životnosť takýchto prvkov dosahuje desať rokov.

Okrem výhod majú tieto autobatérie niekoľko veľkých nevýhod, ktoré narážajú na väčšinu používateľov, ktorí si ich chcú inštalovať do svojho automobilu:

• Nabíjanie veľmi rozmarné - vyžaduje to použitie špeciálnych nabíjačiek, ktoré poskytujú stabilný a nízky nabíjací prúd;
• Rýchle nabíjanie nie je povolené;
• V chladnom počasí účinnosť batérie prudko klesá, pretože gél po ochladení znižuje svoje vlastnosti vodičov;
• Auto musí mať stabilný generátor, takže takéto úpravy sa používajú v luxusných automobiloch;
• Veľmi vysoká cena.

alkalický

Autobatérie môžu byť plnené nielen kyslým, ale aj alkalickým elektrolytom. Namiesto olova sú dosky v takýchto modifikáciách vyrobené z niklu a kadmia alebo niklu a železa. Ako aktívny vodič sa používa hydroxid draselný.

Elektrolyt v takýchto batériách nie je potrebné doplňovať, pretože sa počas prevádzky neodvaruje. V porovnaní s kyselinovými náprotivkami majú tieto typy batérií nasledujúce výhody:

• Nebojí sa nadmerného vybitia;
• Batériu je možné skladovať vo vybitom stave a nestratí svoje vlastnosti;
• Dobíjanie nie je pre nich kritické;
• Stabilnejšia pri nízkych teplotách;
• Menej náchylné na samovybíjanie;
• Nevypúšťajú korozívne škodlivé výpary, čo umožňuje ich nabíjanie v obytnej štvrti;
• Skladujú viac energie.

Pred zakúpením takejto úpravy musí majiteľ automobilu zistiť, či je pripravený na také kompromisy:

• Alkalická batéria produkuje menšie napätie, takže je potrebných viac plechoviek ako kyslý náprotivok. Prirodzene to ovplyvní rozmery batérie, ktorá by poskytovala potrebnú energiu konkrétnej palubnej sieti;
• Vysoká cena;
• Vhodnejšie pre trakciu ako funkcie štartéra.

Li-ion

Najprogresívnejšie sú v súčasnosti lítium-iónové možnosti. Táto technológia až doposiaľ nebola dokončená - zloženie aktívnych dosiek sa neustále mení, ale látkou, s ktorou sa experimenty uskutočňujú, sú ióny lítia.

Dôvody takýchto zmien sú zvýšená bezpečnosť počas prevádzky (napríklad kovový lítium sa ukázalo byť výbušným), ako aj pokles toxicity (úpravy s reakciou mangánu a oxidu lítneho mali vysoký stupeň toxicity, preto sa elektrické automobily na takýchto prvkoch nedali nazvať „zelené“) doprava).

Tieto batérie sú navrhnuté tak, aby boli čo najstabilnejšie a najbezpečnejšie pre likvidáciu. Medzi výhody tejto inovácie patria:

• Najväčšia kapacita v porovnaní s batériami rovnakej veľkosti;
• Najvyššie napätie (jedna banka môže napájať 4 V, čo je dvakrát toľko ako v prípade „klasického“ analógu);
• Menej náchylné na samovybíjanie.

Napriek týmto výhodám tieto batérie ešte nie sú schopné konkurovať iným analógom. Existuje niekoľko dôvodov:

• Pracujú zle v chlade (veľmi rýchlo sa vybíja pri negatívnych teplotách);
• Veľmi málo cyklov nabíjania / vybíjania (až päťsto);
• Skladovanie batérie vedie k strate kapacity - za dva roky sa zníži o 20 percent;
• Bojíte sa úplného vybitia;
• Vydáva slabý výkon, aby sa dal použiť ako štartovací prvok - zariadenie bude fungovať dlho, ale na spustenie motora nie je dostatok energie.

Existuje ďalší vývoj, ktorý chcú implementovať do elektrických vozidiel - superkondenzátor. Mimochodom, autá, ktoré používajú tento typ batérií, už boli vyvinuté, majú však tiež veľa nevýhod, ktoré im bránia konkurovať škodlivejším a nebezpečnejším batériám. Je opísaný taký vývoj a elektrické vozidlo poháňané týmto zdrojom energie v inej recenzii.

Životnosť batérie

Aj keď dodnes prebiehajú výskumy na zlepšenie efektívnosti a bezpečnosti batérií pre palubnú sieť automobilov, zatiaľ sú najobľúbenejšie možnosti kyselín.

Na životnosť batérie majú vplyv nasledujúce faktory:

• Teplota, pri ktorej je napájanie napájané;
• Batériové zariadenie;
• Účinnosť a výkon generátora;
• Fixácia batérie;
• Jazdný režim;
• Spotreba energie, keď je zariadenie vypnuté.

Správne uskladnenie nepoužívanej batérie je popísané v časti tu.

Väčšina kyselinových batérií má malú životnosť - tie najkvalitnejšie batérie, aj keď sú dodržané všetky prevádzkové predpisy, budú fungovať od piatich do siedmich rokov. Najčastejšie ide o bezobslužné modely. Uznáva ich značka - známi výrobcovia si nekvalifikujú reputáciu nekvalitnými výrobkami. Takýto výrobok bude mať tiež dlhú záručnú dobu - najmenej dva roky.

Možnosť rozpočtu bude trvať tri roky a záruka na ne nepresiahne 12 mesiacov. S touto možnosťou by ste sa nemali ponáhľať, pretože nie je možné vytvoriť ideálne podmienky pre prevádzku na batériu.

Aj keď je nemožné určiť pracovný zdroj po celé roky - je to rovnaké ako v prípade pneumatík pre automobily, ktoré sú popísané v inom článku... Priemerná batéria musí vydržať 4 XNUMX cyklov nabíjania / vybíjania.

Ďalšie informácie o výdrži batérie sú uvedené v tomto videu:

Ako dlho vydrží autobatéria?

Otázky a odpovede:

Čo znamená batéria? Akumulátorová batéria - akumulátor. Ide o zariadenie, ktoré samostatne vyrába elektrickú energiu potrebnú pre autonómnu prevádzku elektrických spotrebičov v aute.

Čo robí batéria? Keď sa nabije, elektrina spustí chemický proces. Keď sa batéria nenabíja, spustí sa chemický proces na výrobu elektriny.