Батерия в кола - какво е това?

Някои системи на превозното средство изискват напрежение за работа. Някои използват само малка част от енергията, например, изключително за работата на един сензор. Другите системи са сложни и не могат да функционират без електричество.

Например, за да стартират двигателя преди, водачите са използвали специално копче. Той беше вкаран в отвора, предназначен за него, и с помощта на физическа сила коляновият вал на двигателя беше завъртян. Не можете да използвате такава система в съвременните автомобили. Вместо този метод към маховика е свързан стартер. Този елемент използва ток за завъртане на маховика.

За да осигурят на всички системи за автомобили електричество, производителите са предвидили използването на батерията. Вече обмислихме как да се грижим за този елемент. в едно от предишните рецензии... Сега нека поговорим за видовете акумулаторни батерии.

Какво е батерия

Нека първо разберем терминологията. Акумулаторът за кола е постоянен източник на ток за електрическата мрежа на автомобила. Той е в състояние да съхранява електричество, докато двигателят работи (за този процес се използва генератор).

Това е акумулаторно устройство. Ако е разредена до такава степен, че колата не може да бъде запалена, батерията се изважда и се свързва към зарядно устройство, което работи на домакинско захранване. Описани са други начини за стартиране на двигателя, когато батерията е поставена тук.

В зависимост от модела на превозното средство батерията може да се монтира в отделението на двигателя, под пода, в отделна ниша извън колата или в багажника.

Батерийно устройство

Акумулаторна батерия се състои от няколко клетки (наречена банка батерии). Всяка клетка има плочи. Всяка платина носи положителен или отрицателен заряд. Между тях има специален разделител. Той предотвратява късо съединение между плочите.

За да се увеличи контактната площ на електролита, всяка плоча е оформена като решетка. Изработена е от олово. Активно вещество се натиска в решетката, която има пореста структура (това увеличава контактната площ на плочата).

Положителната плоча се състои от олово и сярна киселина. Бариев сулфат е включен в структурата на отрицателната плоча. По време на процеса на зареждане веществото на положителната полюсна плоча променя химичния си състав и се превръща в оловен диоксид. Плочата с отрицателен полюс се превръща в обикновена оловна плоча. Когато зарядното устройство се изключи, структурата на плочата се връща в първоначалното си положение и химичният им състав се променя.

Във всеки буркан се изсипва електролит. Това е течно вещество, което съдържа киселина и вода. Течността предизвиква химическа реакция между плочите, от която се генерира ток.

Всички клетки на акумулатора са поместени в корпус. Изработена е от специален вид пластмаса, която е устойчива на постоянно излагане на активна кисела среда.

Принципът на действие на акумулаторната батерия (акумулатор)

Батерията на автомобила използва движението на заредени частици, за да генерира електричество. В батерията протичат два различни процеса, поради които източникът на захранване може да се използва дълго време:

• Изтощена батерия. В този момент активното вещество окислява плочата (анода), което води до освобождаване на електрони. Тези частици са насочени към втората плоча - катода. В резултат на химична реакция се отделя електричество;
• Зареждане на батерията. На този етап протича обратният процес - електроните се превръщат в протони и веществото ги прехвърля обратно - от катода към анода. В резултат на това плочите се възстановяват, което позволява последващия процес на разтоварване.

Видове и видове батерии

В наши дни има голямо разнообразие от батерии. Те се различават един от друг по материала на плочите и състава на електролита. Традиционните видове оловни киселини се използват в автомобилите, но вече има чести случаи на прилагане на съвременни технологии. Ето някои от характеристиките на този и други видове батерии.

Традиционен ("антимон")

Оловно-киселинна батерия, чиито плочи са 5 процента или повече от антимон. Това вещество беше добавено към състава на електродите, за да се увеличи тяхната якост. Електролизата в такива захранвания е най-ранната. В същото време се отделя достатъчно количество енергия, но плочите бързо се разрушават (процесът започва вече при 12 V).

Основният недостатък на такива батерии е голямото отделяне на кислород и водород (въздушни мехурчета), което води до изпаряване на водата от кутиите. Поради тази причина всички антимонови батерии са изправни - поне веднъж месечно трябва да проверявате нивото и плътността на електролита. Поддръжката включва добавяне на дестилирана вода, ако е необходимо, така че плочите да не бъдат изложени.

Такива батерии вече не се използват в автомобилите, за да улеснят максимално водача да поддържа колата. Аналозите с ниско съдържание на антимон са заменили такива батерии.

Нисък антимон

Количеството антимон в състава на плочите е сведено до минимум, за да забави процеса на изпаряване на водата. Друг положителен момент е, че батерията не се разрежда толкова бързо в резултат на съхранението. Такива модификации се класифицират като типове с ниска поддръжка или без поддръжка.

Това означава, че собственикът на автомобила няма нужда да проверява плътността и обема на електролита всеки месец. Въпреки че не могат да бъдат наречени напълно необслужвани, тъй като водата в тях все още кипи и обемът трябва да се попълни.

Предимството на такива батерии е тяхната непретенциозност към консумацията на енергия. В автоматичната мрежа могат да се появят скокове и спадове на напрежението, но това не влияе неблагоприятно на източника на захранване, какъвто е случаят с аналога на калций или гел.

Поради тази причина тези батерии са най-подходящи за домашни автомобили, които не могат да се похвалят с оборудване със стабилен разход на енергия. Те са подходящи и за автомобилисти със среден доход.

Калций

Това е модификация на батерия с нисък антимон. Само вместо да съдържа антимон, в плаките се добавя калций. Освен това този материал е част от електродите на двата полюса. Ca / Ca е посочен на етикета на такава батерия. За да се намали вътрешното съпротивление, повърхността на активните плочи понякога е покрита със сребро (изключително малка част от съдържанието).

Добавянето на калций допълнително намалява отделянето на газове по време на работа на батерията. Плътността и обемът на електролита при такива модификации за целия период на работа изобщо не трябва да се проверяват, поради което те се наричат ​​необслужвани.

Този тип захранване е със 70 процента по-малко (в сравнение с предишната модификация), което подлежи на саморазряд. Благодарение на това те могат да се съхраняват дълго време, например по време на зимно съхранение на оборудването.

Друго предимство е, че те не се страхуват толкова от презареждане, тъй като електролизата в тях започва вече не при 12, а при 16 V.

Въпреки много положителни аспекти, калциевите батерии имат няколко съществени недостатъка:

• Консумацията на енергия спада, ако е напълно разредена няколко пъти и след това презаредена от нулата. Освен това този параметър намалява толкова много, че батерията се нуждае от подмяна, тъй като капацитетът й не е достатъчен за нормалното функциониране на оборудването, свързано към автомобилната мрежа;
• Повишеното качество на продукта изисква по-висока такса, което го прави недостъпен за потребители със среден материален доход;
• Основното поле на приложение са чуждестранните автомобили, тъй като тяхното оборудване е по-стабилно по отношение на консумацията на енергия (например страничните светлини в много случаи се изключват автоматично, дори ако шофьорът случайно е забравил да ги изключи, което често води до пълно разреждане на батерията);
• Работата с батерията изисква повече внимание, но с подходяща грижа за превозното средство (използване на висококачествено оборудване и внимание към пълно разреждане), тази батерия ще издържи много по-дълго от своя аналог с ниско съдържание на антимон.

Хибрид

Тези батерии са обозначени с Ca +. В тази модификация плочите са хибридни. Положителното може да включва антимон, а отрицателното може да включва калций. По отношение на ефективността такива батерии отстъпват на калциевите, но водата в тях кипи много по-малко, отколкото в тези с нисък антимон.

Такива батерии не страдат толкова много от пълно разреждане и не се страхуват от презареждане. Отличен вариант, ако бюджетният вариант не е технически задоволителен и няма достатъчно пари за калциев аналог.

Гел, AGM

Тези батерии използват гел електролит. Причината за създаването на такива батерии беше два фактора:

• Течният електролит от конвенционалните батерии бързо ще изтече, когато корпусът е под налягане. Това е изпълнено не само с имуществени щети (каросерията на автомобила бързо ще се влоши), но също така може да причини сериозна вреда на човешкото здраве, докато водачът се опитва да направи нещо;
• След известно време плочите, поради небрежна работа, са способни да се срутят (излеят).

Тези проблеми бяха елиминирани чрез използване на желиран електролит.

При модификациите AGM към устройството се добавя порест материал, който държи гела близо до плочите, предотвратявайки образуването на малки мехурчета в непосредствената им близост.

Предимствата на такива батерии са:

• Те не се страхуват от накланяне - за модели с течен електролит това не може да бъде постигнато, тъй като по време на тяхната работа в корпуса все още се образува въздух, който при обръщане излага плочите;
• Позволено е дългосрочно съхранение на заредена батерия, тъй като те имат най-ниския праг на саморазряд;
• По време на целия цикъл между зарежданията той произвежда стабилен ток;
• Те не се страхуват от пълно разреждане - капацитетът на батерията не се губи едновременно;
• Работният живот на такива елементи достига десет години.

В допълнение към предимствата, такива автомобилни акумулатори имат редица големи недостатъци, които озадачават повечето потребители, които искат да ги инсталират в колата си:

• Много причудливо за зареждане - това изисква използването на специални зарядни устройства, които осигуряват стабилен и нисък ток на зареждане;
• Не се допуска бързо зареждане;
• В студено време ефективността на батерията пада рязко, тъй като гелът намалява своите проводникови свойства при охлаждане;
• Автомобилът трябва да има стабилен генератор, така че такива модификации се използват в луксозни автомобили;
• Много висока цена.

алкален

Автомобилните акумулатори могат да се пълнят не само с киселинен, но и с алкален електролит. Вместо олово плочите в такива модификации са направени от никел и кадмий или никел и желязо. Като активен проводник се използва калиев хидроксид.

Електролитът в такива батерии не е необходимо да се зарежда, тъй като той не кипи по време на работа. В сравнение с киселинните аналози тези видове батерии имат следните предимства:

• Не се страхува от претоварване;
• Батерията може да се съхранява в разредено състояние и няма да загуби свойствата си;
• Презареждането не е критично за тях;
• По-стабилен при ниски температури;
• По-малко податливи на саморазряд;
• Те не отделят корозивни вредни пари, което им позволява да се зареждат в жилищен район;
• Те съхраняват повече енергия.

Преди да закупи такава модификация, собственикът на автомобила трябва да определи дали е готов да направи такива компромиси:

• Алкалната батерия произвежда по-малко напрежение, така че са необходими повече кутии от киселинен аналог. Естествено, това ще повлияе на размерите на батерията, които биха осигурили необходимата енергия на конкретна бордова мрежа;
• Висока цена;
• По-подходящ за сцепление от функциите на стартера.

Li-йон

Най-напредналите в момента са литиево-йонните опции. До края тази технология все още не е завършена - съставът на активните плочи непрекъснато се променя, но веществото, с което се провеждат експерименти, са литиеви йони.

Причините за тези промени са повишената експлоатационна безопасност (например литиевият метал се оказа експлозивен), както и намаляването на токсичността (модификациите с реакцията на манган и литиев оксид имаха висока степен на токсичност, поради което електрическите превозни средства върху такива елементи не биха могли да бъдат наречени „зелени“ транспорт).

Тези батерии са проектирани да бъдат възможно най-стабилни и безопасни за изхвърляне. Предимствата на тази иновация включват:

• Най-голям капацитет в сравнение с батерии с идентичен размер;
• Най-високо напрежение (една банка може да достави 4 V, което е два пъти повече от това на "класическия" аналог);
• По-малко податливи на саморазряд.

Въпреки тези предимства, такива батерии все още не са в състояние да се конкурират с други аналози. Има няколко причини за това:

• Те работят слабо в студа (при отрицателни температури той се разрежда много бързо);
• Много малко цикли на зареждане / разреждане (до петстотин);
• Съхранението на батерията води до загуба на капацитет - след две години тя ще намалее с 20 процента;
• Страхуват се от пълно освобождаване от отговорност;
• Той дава слаба мощност, за да може да се използва като стартов елемент - оборудването ще работи дълго време, но няма достатъчно енергия за стартиране на двигателя.

Има и друго развитие, което те искат да внедрят в електрическите превозни средства - суперкондензатор. Между другото, вече са създадени автомобили, които работят с този тип батерии, но имат и много недостатъци, които им пречат да се конкурират с по-вредни и опасни батерии. Описано е такова развитие и електрическо превозно средство, задвижвано от този източник на енергия в друго ревю.

Живот на батерията

Въпреки че днес текат изследвания за подобряване на ефективността и безопасността на батериите за бордовата мрежа на автомобил, досега най-популярни са киселинните опции.

Следните фактори влияят върху живота на батерията:

• Температурата, при която се работи захранването;
• Батерийно устройство;
• Ефективност и производителност на генератора;
• Фиксиране на батерията;
• Режим на езда;
• Консумация на енергия, когато оборудването е изключено.

Правилното съхранение на батерия, която не се използва, е описано в тук.

Повечето киселинни батерии имат малък работен живот - най-качествените, дори ако се спазват всички правила за работа, ще работят от пет до седем години. Най-често това са модели без надзор. Те са разпознати от името на марката - известни производители не развалят репутацията си с нискокачествени продукти. Също така такъв продукт ще има дълъг гаранционен срок - най-малко две години.

Бюджетният вариант ще продължи три години, а гаранцията за тях няма да надвишава 12 месеца. Не трябва да бързате с тази опция, тъй като е невъзможно да се създадат идеални условия за работа на батерията.

Въпреки че е невъзможно да се определи работният ресурс от години, това е същото като при автомобилните гуми, което е описано в друга статия... Средната батерия трябва да издържи 4 цикъла на зареждане / разреждане.

Повече подробности за живота на батерията са описани в това видео:

Колко време издържа батерията на автомобила?

Въпроси и отговори:

Какво означава батерия? Акумулаторна батерия - акумулаторна батерия. Това е устройство, което самостоятелно генерира електричество, необходимо за автономната работа на електрически уреди в автомобил.

Какво прави батерията? Когато се зареди, електричеството започва химичен процес. Когато батерията не се зарежда, се задейства химически процес за генериране на електричество.