Předměty:
- obecný
- Operace
- Konstrukce baterie
- Desky plus a mínus
- Bateriové články
- Nakládání vykládání
- kapacitní
- Proud studeného startu
- Odpojte svorky baterie
- Začněte startovacími kabely
Obecné:
Úkolem baterie je dodávat energii spotřebitelům v době, kdy alternátor dodává málo nebo žádnou energii, například při startování motoru. Baterie je vyrovnávací paměť, která uchovává energii. Energie dodávaná alternátorem je uložena v baterii a v případě potřeby musí být znovu uvolněna. Protože se elektrická energie obtížně skladuje, elektrická energie dodávaná alternátorem se přeměňuje na chemickou energii. Pokud pak baterie musí dodávat elektrickou energii spotřebitelům, chemická energie se přemění zpět na elektrickou energii.
Pokud je autobaterie v dobrém stavu, ale po několika hodinách stání je opět vybitá, může nastat problém. tajný spotřebitel.
Úkon:
Baterie obsahuje několik tenkých olověných destiček v nádobě s kyselinou sírovou. Olovo se slučuje se sírou. Poté dojde k chemické reakci. Olovo se přeměňuje na síran olovnatý (PbSO4).
Zředěná kyselina sírová je směs kyseliny sírové a demineralizované (čištěné) vody. Zředěná kyselina sírová se často nazývá elektrolyt. Když jsou olověné desky připojeny k nakládacímu zařízení, olověné desky projdou změnou. Deska připojená k mínusu uvolňuje síru do elektrolytu. Síran olovnatý se přemění na porézní olovo. Deska připojená k plusu absorbuje kyslík z elektrolytu a uvolňuje síru do elektrolytu. Tato deska obsahuje po nabití diocid olovnatý (PbO2). Výše uvedený proces vytváří rozdíl napětí mezi kladnými a zápornými deskami.
Pokud je spotřebič připojen k olověným deskám, které byly nabity výše uvedeným způsobem, poteče proud. Oxid olovnatý z plusové desky se přemění zpět na síran olovnatý. Porézní olovo negativní desky se také přemění na síran olovnatý. Při nabíjení a vybíjení baterií dochází ke změně kladných a záporných desek (chemický efekt). Elektrolyt také prochází změnou během nabíjení a vybíjení. Když je baterie vybitá, kladná a záporná deska se skládá ze síranu olovnatého. Síra použitá k vytvoření síranu olovnatého byla extrahována z elektrolytu. Elektrolyt vybité baterie má proto nízký obsah síry. S nabitou baterií se síran olovnatý z desek přenesl do elektrolytu. Elektrolyt má pak vysoký obsah síry. Protože částice síry jsou těžší částice v elektrolytu, specifická hmotnost elektrolytu se zvyšuje se zvyšujícím se stavem nabití baterie. Elektrolyt plně nabité baterie má podobnou hmotnost 1280 kg/m3. při úplném vybití baterie má elektrolyt specifickou hmotnost 1140 kg/m3. Pro srovnání: voda má měrnou hmotnost 1000 kg/m3.
Konstrukce baterie:
Baterie se skládají z několika článků, z nichž každý obsahuje několik pozitivních a negativních destiček. Každý článek má napětí přibližně 2V. 12V baterie má 6 článků zapojených do série. Desky plus a mínus jsou od sebe odděleny oddělovači.
Desky plus a mínus:
Kladné desky jsou připojeny ke kladnému pólu, záporné desky k zápornému pólu. Aby se předešlo chybám připojení, jsou oba póly označeny a kladný pól má vždy větší průměr než záporný pól. Plusové a mínusové desky jsou vzájemně spojeny můstkovým kusem. Desky se skládají z mřížky olověných struktur. Mřížky se plní pastou (směs olověného prášku, kyseliny sírové a různé aplikace). Separátory jsou vyrobeny z plastu a celulózy. Při přeměně energie v baterii se na kladné desce vyvíjí více tepla než na záporné desce. Aby se zabránilo deformaci kladné desky, kladková deska je vždy umístěna mezi dvě záporné desky.
Bateriové články:
Všechny články baterie jsou naplněny tzv. elektrolytem, směsí destilované vody a kyseliny sírové. Destilovaná (také nazývaná demineralizovaná) voda je voda, ze které byly odstraněny nečistoty, jako je vápno a sloučeniny chlóru. U starších baterií mají články plnicí otvory. Těmito otvory lze doplňovat demineralizovanou vodu. Plnicí otvor lze uzavřít plnicím uzávěrem. U novějších baterií již plnění není možné. Jsou to bezúdržbové baterie, kde je spotřeba vody tak nízká, že není nutné doplňování.
Nakládání vykládání:
Stav nabití baterie lze měřit kyselinoměrem. Dobrá nabíječka baterií automaticky sníží proud, pokud nabíjecí napětí překročí 2,35 V na článek (tj. přibližně 14 V pro 12 V baterii). Pokud je tato hodnota překročena, molekuly vody se rozkládají na kyslík a vodík a vzniká plynný vodík. Pokud se tohoto plynu vytvoří velké množství, vytvoří výbušnou směs (kyslík).
- Normální nabíjení:
Při běžném nabíjení se kapacita baterie obnoví na 100 %. Velikost nabíjecího proudu je 5 až 10 % kapacity. Baterie o kapacitě 40 Ah se při běžném nabíjení nabíjí nabíjecím proudem 2 až 4 A. - Rychlé nabíjení: Rychle zcela vybité baterie lze opět částečně nabít pomocí rychlonabíjení. Nabíjecí proud je 30 až 50 % kapacity baterie. U akumulátoru s kapacitou 40Ah je nabíjecí proud 12 až 20 A. Rychlonabíjení se nevyužívá tak často. Mnoho rychlonabíječek lze také použít jako startovací a normální nabíječku.
- Udržovací nabíjení: Pokud se baterie delší dobu nepoužívá, dochází ke ztrátě napětí v důsledku samovybíjení. Neustálým připojováním udržovací nabíječky k baterii je baterie stále plná. Nabíjecí proud je přibližně 0,1 % kapacity baterie. Baterie o kapacitě 40 Ah se pak nabíjí proudem 0,04 A. Existují nabíječky baterií, které na konci běžného nabíjení automaticky přejdou na udržovací nabíjení.
- Vyrovnávací nabíjení: Při vyrovnávacím nabíjení jsou spotřebiče i nabíjecí zařízení připojeny k baterii. Nabíječka dodává takový proud, že baterie zůstává prakticky plná. Baterie dodává uživatelům špičkový proud. Vyrovnávací nabíjení probíhá, když alternátor nabíjí baterii a současně dodává energii uživatelům. Alternátor má regulátor napětí, který je nastaven na 14,4 V pro 12V instalaci. Po nastartování se alternátor chvíli rychle nabíjí. Nabíjecí proud během jízdy prudce klesá. Když je baterie plně nabitá, nabíjecí proud je tak malý, že nabíječka pouze udržuje baterii nabitou.
Pokud je auto v garáži, je dobré mít baterii na udržovací nabíječce. Baterie má pak nižší životnost než baterie, která je často dlouho vybitá a rychle se dobíjí dynamem. Baterie se vybije, pokud spotřebič zůstane zapnutý, když je vypnutý motor (např. osvětlení). Pokud je baterie hluboce vybitá (baterie je zcela vybitá), dojde k vnitřnímu poškození baterie. Tím se výrazně zkracuje životnost.
Kapacita:
Kapacita baterie je maximální množství elektrické energie, kterou může baterie obsahovat. Kapacita je vyjádřena v Ah (ampérhodina) Kapacita je určena na základě výsledků testu. Příklad: Baterie má kapacitu 60 Ah. Tato baterie dokáže dodávat proud 20A po dobu 3 hodin. (60Ah: 20h = 3A). Svorkové napětí neklesne pod 1,75 V na článek.
Proud studeného startu:
Obecně lze předpokládat, že velikost studeného startovacího proudu je 4 až 5 násobek kapacity baterie. Proud studeného startu poskytuje informaci o rychlosti, kterou může baterie dodávat elektrickou energii. Pro startovací baterie používané v autech je proud při studeném startu ještě důležitější než kapacita. Proud studeného startu prudce klesá s klesající teplotou. Chemické reakce totiž při nižší teplotě probíhají mnohem pomaleji. Podmínky, za kterých se měří proud studeného startu, jsou určeny předem.
Podle norem DIN: proud při studeném startu je maximální proud, který může baterie dodávat při teplotě 255 K (-18 stupňů) po určitou dobu při dostatečném napětí:
- Po 30 sec. Při vybíjení proudem studeného startu by svorkové napětí mělo být stále alespoň 1,5 V na článek.
- Po 150 sec. Při vybíjení proudem pro studený start musí být svorkové napětí stále alespoň 1V na článek.
Odpojení svorek baterie:
Při určitých pracích (např. airbagy, startér, alternátor) musí být akumulátor odpojen. Jinak by mohlo dojít ke zkratu nebo neúmyslné aktivaci airbagu. V těchto případech postačí demontovat záporný pól. Kladný pól pak může zůstat na baterii. Nikdy neodstraňujte pouze kladný pól! Pokud se dotkne karoserie (která slouží jako kostra a je tedy připojena k zápornému pólu), dojde ke zkratu. Po vyjmutí baterie by měl být vždy nejprve odstraněn záporný pól a poté kladný pól.
Baterie by nikdy neměla být odpojena, když je motor v chodu. Dnešní motory jsou plně elektronicky řízené. Elektronika může být vážně poškozena špičkovými proudy vycházejícími z alternátoru.
Dříve se takto dal odpojit (neelektronicky řízený) vznětový motor, protože palivové čerpadlo bylo poháněno mechanicky a při určitém vstřikovacím tlaku se otevíraly vstřikovače. Mechanické ovládání umožnilo motoru po nastartování pokračovat v chodu bez baterie.
Spouštění pomocí startovacích kabelů:
Pokud je baterie vybitá, je nutné ji před opětovným nastartováním motoru nabít. To je možné pomocí startovacích kabelů nainstalovat baterii do jiného vozu. Je důležité, aby byly použity dobré (silné) startovací kabely. Tenké kabely vytvářejí velký odpor při vysokých proudech, a proto se velmi zahřívají. Existuje šance, že těžší/větší motor nelze nastartovat s příliš lehkými kabely.
Pořadí připojení je důležité; Nikdy nepřipojujte plusový (červený) a mínusový (černý) kabel k 1 baterii současně, protože pak může dojít k rychlému zkratu kvůli dotyku kontaktů na druhé straně kabelu. Dodržujte proto toto pořadí:
- Připojte záporný kabel k jednomu vozu a druhou stranu záporného kabelu k druhému vozu.
- Poté připojte kladný kabel do jednoho vozu a poté do druhého. Nezáleží na tom, zda je nejprve připojen plus kabel a poté mínus kabel, nebo naopak.
Nyní jsou obě baterie vzájemně paralelní. Pokud jsou baterie paralelně, napětí zůstává 12V. Není to tedy tak, že celkové napětí baterie je nyní 24 voltů. To by byl případ, kdyby byly baterie zapojeny do série, což se děje například u elektrických/hybridních vozidel. Další informace o sériových a paralelních obvodech (jako příklad používají rezistory) naleznete na stránce proud, napěťový odpor.
Nyní, když jsou kabely baterie připojeny, alternátor „nabíjecího“ vozu nabíjí prázdnou baterii. Nejlepší je nechat to minutu, jinak nemusí být možné motor nastartovat. Zvláště pokud se jedná o těžký dieselový motor. Po minutě (nebo déle) lze auto nastartovat s vybitou baterií.
Důležité jsou také úkony provedené při demontáži startovacích kabelů; Protože auto, které druhému autu poskytuje pomoc při startování, stále přenáší velké množství nabíjecího proudu přes startovací kabely do prázdné baterie, není dobré startovací kabely vyndat na jeden zátah. Nabíjecí proud / napětí je při nabíjení velmi vysoké, ale když odpojíte kabel, proud nemůže jít nikam, leda do elektroniky vašeho auta. Vzniká pak proudová špička, která může skončit i v řídicích jednotkách. Tomuto problému lze předejít zapnutím všech těžkých spotřebičů v nabíjecím voze (tedy v autě, které dobíjí prázdnou baterii). Myslete na vyhřívání zadního okna, osvětlení, je-li to nutné. vyhřívání sedadel atd. Při demontáži startovacího kabelu může být špičkový proud rozložen do těchto komponent, které již vyžadují hodně energie. Řídicí jednotky jsou pak ušetřeny. Demontáž propojovacích kabelů se také provádí ve stejném pořadí jako při jejich připojování; nejdřív plus mínus kabel obou aut a pak ten druhý. Nikdy nevyjímejte oba z jedné baterie současně.
Prázdnou baterii je nejlepší nabíjet nabíječkou, protože dynamo ji nabíjí maximálním nabíjecím proudem. Nabíječka baterií přizpůsobuje nabíjecí proud stavu baterie. Když je baterie hluboce vybitá (tj. když napětí baterie klesne pod 6 voltů), dojde k jejímu vnitřnímu poškození. Tím se výrazně zkracuje životnost.
Související stránka:
