You dont have javascript enabled! Please enable it!

حساب

فاعل، موضوع:

  • عمومی
  • عملیات
  • ساخت باتری
  • صفحات مثبت و منفی
  • سلول های باتری
  • بارگیری/تخلیه
  • ظرفیت خازنی
  • جریان شروع سرد
  • پایانه های باتری را جدا کنید
  • با کابل های جامپر راه اندازی کنید

جلبک:
وظیفه باتری تامین انرژی برای مصرف کنندگان در مواقعی است که دینام انرژی کمی می دهد یا اصلا انرژی نمی دهد، به عنوان مثال هنگام راه اندازی موتور. باتری یک بافر است که انرژی را ذخیره می کند. انرژی تامین شده توسط دینام در باتری ذخیره می شود و در صورت نیاز باید دوباره آزاد شود. از آنجایی که ذخیره انرژی الکتریکی دشوار است، انرژی الکتریکی تامین شده توسط دینام به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. اگر باتری مجبور باشد انرژی الکتریکی را به مصرف کنندگان برساند، انرژی شیمیایی دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

اگر باتری خودرو در شرایط خوبی قرار دارد، اما پس از چند ساعت ایستادن دوباره خالی می شود، ممکن است مشکلی وجود داشته باشد. مصرف کننده مخفی

کار کردن:
باتری حاوی چندین صفحه سربی نازک در یک ظرف حاوی اسید سولفوریک است. سرب با گوگرد ترکیب می شود. سپس یک واکنش شیمیایی رخ می دهد. سرب به سولفات سرب (PbSO4) تبدیل می شود.
اسید سولفوریک رقیق مخلوطی از اسید سولفوریک و آب غیر معدنی (تصفیه شده) است. اسید سولفوریک رقیق شده اغلب الکترولیت نامیده می شود. هنگامی که صفحات سربی به یک دستگاه بارگیری متصل می شوند، صفحات سربی دچار تغییر می شوند. صفحه متصل به منهای گوگرد را به الکترولیت آزاد می کند. سولفات سرب به سرب متخلخل تبدیل می شود. صفحه متصل به پلاس، اکسیژن را از الکترولیت جذب می کند و گوگرد را به الکترولیت آزاد می کند. این بشقاب پس از شارژ حاوی دی‌سید سرب (PbO2) است. فرآیند فوق باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین صفحات مثبت و منفی می شود.

اگر یک مصرف کننده به صفحات سربی که به روش فوق شارژ شده اند متصل شود، جریانی جریان می یابد. دی اکسید سرب از صفحه پلاس دوباره به سولفات سرب تبدیل می شود. سرب متخلخل صفحه منفی نیز به سولفات سرب تبدیل می شود. هنگام شارژ و دشارژ باتری ها، تغییری در صفحات مثبت و منفی (اثر شیمیایی) ایجاد می شود. الکترولیت نیز در طول شارژ و دشارژ دچار تغییر می شود. هنگامی که باتری تخلیه می شود، صفحات مثبت و منفی از سولفات سرب تشکیل شده است. گوگرد مورد استفاده برای تشکیل سولفات سرب از الکترولیت استخراج شده است. بنابراین، الکترولیت باتری تخلیه شده دارای گوگرد کم است. با یک باتری شارژ شده، سولفات سرب از صفحات به الکترولیت منتقل می شود. سپس الکترولیت دارای محتوای گوگرد بالایی است. از آنجایی که ذرات گوگرد ذرات سنگین تری در الکترولیت هستند، جرم مخصوص الکترولیت با افزایش حالت شارژ باتری افزایش می یابد. الکترولیت یک باتری کاملاً شارژ شده دارای جرم مشابه 1280 کیلوگرم بر متر مکعب است. هنگامی که باتری کاملاً تخلیه می شود، الکترولیت دارای جرم مخصوص 3 کیلوگرم بر متر مکعب است. برای مقایسه: آب دارای جرم مخصوص 1140 کیلوگرم بر متر مکعب است.

ساخت باتری:
باتری ها از تعدادی سلول تشکیل شده اند که هر سلول حاوی تعدادی صفحه مثبت و منفی است. ولتاژ هر سلول تقریباً 2 ولت است. یک باتری 12 ولتی دارای 6 سلول به صورت سری است. صفحات مثبت و منفی توسط جداکننده ها از یکدیگر جدا می شوند.

صفحات مثبت و منفی:
صفحات مثبت به قطب مثبت و صفحات منفی به قطب منفی متصل می شوند. برای جلوگیری از خطای اتصال، هر دو قطب مشخص شده و قطب مثبت همیشه قطر بیشتری نسبت به قطب منفی دارد. صفحات مثبت و منفی توسط یک قطعه پل به یکدیگر متصل می شوند. صفحات از شبکه ای از ساختارهای سربی تشکیل شده است. شبکه ها با خمیر (مخلوطی از پودر سرب، اسید سولفوریک و کاربردهای مختلف) پر می شوند. جداکننده ها از پلاستیک و سلولز ساخته شده اند. در طول تبدیل انرژی در باتری، گرمای بیشتری در صفحه مثبت نسبت به صفحه منفی ایجاد می شود. برای جلوگیری از تاب برداشتن صفحه پلاس، صفحه پلاس همیشه بین دو صفحه منهای قرار می گیرد.

سلول های باتری:
تمام سلول های باتری با به اصطلاح الکترولیت، مخلوطی از آب مقطر و اسید سولفوریک پر شده است. آب مقطر (که غیر معدنی نیز نامیده می شود) آبی است که آلاینده هایی مانند ترکیبات آهک و کلر از آن حذف شده است. در باتری های قدیمی، سلول ها دارای منافذ پرکننده هستند. آب غیر معدنی را می توان از طریق این سوراخ ها دوباره پر کرد. دهانه پرکننده را می توان با درپوش پرکننده بست. با باتری های جدیدتر، پر کردن دیگر امکان پذیر نیست. آنها باتری های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری هستند که مصرف آب آنقدر کم است که نیازی به پر کردن مجدد نیست.

بارگیری / تخلیه:
وضعیت شارژ باتری را می توان با اسیدمتر اندازه گیری کرد. اگر ولتاژ شارژ از 2,35 ولت در هر سلول بیشتر شود (یعنی تقریباً 14 ولت برای باتری 12 ولت) یک شارژر باتری خوب به طور خودکار جریان را کاهش می دهد. اگر از این مقدار فراتر رود، مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شوند و گاز هیدروژن ایجاد می کنند. اگر مقدار زیادی از این گاز تولید شود، یک مخلوط انفجاری (اکسیژن) ایجاد می کند.

  • شارژ معمولی:
    در طول شارژ معمولی، ظرفیت باتری به 100٪ باز می گردد. اندازه جریان شارژ 5 تا 10 درصد ظرفیت است. یک باتری با ظرفیت 40 Ah با جریان شارژ 2 تا 4 A در هنگام شارژ معمولی شارژ می شود.
  • شارژ سریع: باتری هایی که به سرعت به طور کامل تخلیه می شوند را می توان با استفاده از شارژ سریع دوباره تا حدی شارژ کرد. جریان شارژ 30 تا 50 درصد ظرفیت باتری است. برای یک باتری با ظرفیت 40Ah، جریان شارژ 12 تا 20 A است. از شارژ سریع آنقدرها استفاده نمی شود. بسیاری از شارژرهای سریع را می توان به عنوان یک پرش و شارژر معمولی نیز استفاده کرد.
  • شارژ قطره ای: اگر باتری برای مدت زمان طولانی تری استفاده نشود، افت ولتاژ به دلیل خود تخلیه رخ می دهد. با اتصال مداوم شارژر قطره ای به باتری، باتری همیشه پر نگه داشته می شود. جریان شارژ تقریباً 0,1 درصد ظرفیت باتری است. سپس یک باتری با ظرفیت 40 Ah با جریان 0,04 Ah شارژ می شود. شارژرهای باتری وجود دارند که در پایان شارژ معمولی به طور خودکار به شارژ قطره ای تغییر می کنند.
  • شارژ بافر: با شارژ بافر، مصرف کنندگان و دستگاه شارژ هر دو به باتری متصل می شوند. شارژر چنان جریانی را تامین می کند که باتری عملاً پر باقی می ماند. باتری حداکثر جریان را برای کاربران تامین می کند. شارژ بافر زمانی انجام می شود که دینام باتری را شارژ می کند و به طور همزمان برق را برای کاربران تامین می کند. دینام دارای یک تنظیم کننده ولتاژ است که برای نصب 14,4 ولت روی 12 ولت تنظیم شده است. دینام پس از راه اندازی برای مدتی در حال شارژ سریع است. جریان شارژ در هنگام رانندگی به شدت کاهش می یابد. هنگامی که باتری کاملاً شارژ می شود، جریان شارژ آنقدر کم می شود که شارژر فقط باتری را شارژ نگه می دارد.

اگر ماشین در گاراژ است، خوب است باتری را روی شارژر قطره ای قرار دهید. پس از آن باتری دارای طول عمر کمتری نسبت به باتری هایی است که اغلب برای مدت طولانی دشارژ می شوند و به سرعت توسط دینام شارژ می شوند. اگر هنگام خاموش شدن موتور (مانند روشنایی) مصرف کننده روشن بماند، باتری خالی می شود. اگر باتری عمیقاً تخلیه شود (باتری کاملاً خالی است)، باتری از داخل آسیب می بیند. این به شدت طول عمر را کوتاه می کند.

ظرفیت:
ظرفیت باتری حداکثر مقدار انرژی الکتریکی است که باتری می تواند داشته باشد. ظرفیت بر حسب Ah (آمپر ساعت) بیان می شود. ظرفیت بر اساس نتایج آزمایش تعیین می شود. مثال: یک باتری ظرفیت 60 Ah دارد. این باتری می تواند جریان 20 آمپر را به مدت 3 ساعت تامین کند. (60Ah: 20h = 3A). ولتاژ ترمینال کمتر از 1,75 ولت در هر سلول نخواهد بود.

جریان شروع سرد:
به طور کلی می توان فرض کرد که شدت جریان راه اندازی سرد 4 تا 5 برابر ظرفیت باتری است. جریان شروع سرد اطلاعاتی در مورد سرعتی که باتری می تواند انرژی الکتریکی را تامین کند، ارائه می دهد. برای باتری های استارتی که در خودروها استفاده می شود، جریان استارت سرد حتی از ظرفیت آن نیز مهمتر است. جریان شروع سرد با کاهش دما به شدت کاهش می یابد. این به این دلیل است که واکنش های شیمیایی در دمای پایین تر بسیار کندتر انجام می شود. شرایطی که تحت آن جریان شروع سرد اندازه گیری می شود از قبل تعیین می شود.

طبق استانداردهای DIN: جریان راه اندازی سرد حداکثر جریانی است که باتری می تواند در دمای 255 کلوین (18- درجه) برای مدت زمان معین و با ولتاژ کافی تامین کند:

  • بعد از 30 ثانیه اگر با جریان شروع سرد تخلیه شود، ولتاژ پایانه باید حداقل 1,5 ولت در هر سلول باشد.
  • بعد از 150 ثانیه هنگامی که با جریان شروع سرد تخلیه می شود، ولتاژ پایانه باید حداقل 1 ولت در هر سلول باشد.

جدا کردن پایانه های باتری:
باتری باید در حین کار خاصی (مانند کیسه هوا، موتور استارت، دینام) جدا شود. در غیر این صورت ممکن است اتصال کوتاه رخ دهد یا کیسه هوا به طور ناخواسته باز شود. در این موارد کافی است قطب منفی را جدا کنید. ترمینال مثبت می تواند روی باتری باقی بماند. هرگز فقط قطب مثبت را حذف نکنید! اگر بدنه را لمس کند (که به عنوان زمین عمل می کند و بنابراین به قطب منفی متصل می شود)، یک اتصال کوتاه رخ می دهد. زمانی که باتری جدا می شود، همیشه باید ابتدا قطب منفی و سپس قطب مثبت برداشته شود.

هرگز نباید باتری را در حین کار کردن موتور جدا کرد. موتورهای امروزی کاملاً الکترونیکی کنترل می شوند. الکترونیک ممکن است در اثر پیک جریان های وارد شده از دینام آسیب جدی ببیند.
در گذشته، موتور دیزلی (غیر کنترل الکترونیکی) را می‌توان به این روش قطع کرد، زیرا پمپ سوخت به صورت مکانیکی حرکت می‌کرد و انژکتورها با فشار تزریق مشخصی باز می‌شدند. عملکرد مکانیکی این امکان را به موتور داد که پس از روشن شدن بدون باتری به کار خود ادامه دهد.

راه اندازی با کابل های جامپر:
اگر باتری خالی است، قبل از روشن شدن مجدد موتور، باتری باید شارژ شود. این امکان برای نصب باتری روی خودروی دیگر با استفاده از کابل های جامپر وجود دارد. مهم است که از کابل های جامپر خوب (ضخیم) استفاده شود. کابل های نازک در جریان های بالا مقاومت زیادی ایجاد می کنند و بنابراین بسیار داغ می شوند. این احتمال وجود دارد که موتورهای سنگین/بزرگتر را نتوان با کابل های خیلی سبک راه اندازی کرد.

ترتیب اتصال مهم است. هرگز کابل های مثبت (قرمز) و منفی (سیاه) را به 1 باتری به طور همزمان وصل نکنید، زیرا در این صورت به دلیل تماس کنتاکت های طرف دیگر کابل با یکدیگر، می توانید به سرعت دچار اتصال کوتاه شوید. بنابراین، این دستور را دنبال کنید:

  1. کابل منفی را به یک ماشین و طرف دیگر کابل منفی را به ماشین دیگر وصل کنید.
  2. سپس کابل مثبت را به یک ماشین و سپس به ماشین دیگر وصل کنید. فرقی نمی کند اول کابل پلاس و سپس کابل منفی وصل شود یا برعکس.

اکنون هر دو باتری با یکدیگر موازی هستند. اگر باتری ها موازی باشند، ولتاژ 12 ولت باقی می ماند. پس اینطور نیست که کل ولتاژ باتری الان 24 ولت باشد. اگر باتری‌ها به صورت سری وصل شوند، این اتفاق می‌افتد، که مثلاً در خودروهای الکتریکی/هیبریدی اتفاق می‌افتد. برای اطلاعات بیشتر در مورد مدارهای سری و موازی (به عنوان مثال با استفاده از مقاومت ها)، به صفحه مراجعه کنید جریان، مقاومت ولتاژ.

اکنون که کابل‌های باتری وصل شده‌اند، دینام ماشین «شارژ» باتری خالی را شارژ می‌کند. بهتر است یک دقیقه آن را رها کنید، در غیر این صورت ممکن است موتور روشن نشود. به خصوص اگر این یک موتور دیزل سنگین باشد. بعد از یک دقیقه (یا بیشتر) می توان خودرو را با باتری خالی روشن کرد.

اقدامات انجام شده هنگام جدا کردن کابل های جامپر نیز مهم است. از آنجایی که خودرویی که کمک راه اندازی را برای خودروی دیگر ارائه می دهد، همچنان جریان شارژ زیادی را از طریق کابل های جامپر به باتری خالی منتقل می کند، خوب نیست کابل های جامپر را یکباره بردارید. جریان / ولتاژ شارژ هنگام شارژ بسیار زیاد است، اما وقتی کابل را جدا می‌کنید، جریان نمی‌تواند به جایی برسد، مگر به لوازم الکترونیکی خودروی شما. سپس یک پیک جریان وجود دارد که می تواند به واحدهای کنترل نیز ختم شود. با روشن کردن تمام مصرف کننده های سنگین در ماشین شارژ (یعنی ماشینی که باتری خالی را شارژ می کند) می توان از این مشکل جلوگیری کرد. به گرمایش شیشه عقب و در صورت لزوم نورپردازی فکر کنید. گرمایش صندلی و غیره. هنگام جداسازی کابل جامپر، جریان اوج را می توان در این قطعات که قبلاً نیاز به قدرت زیادی دارند، توزیع کرد. سپس واحدهای کنترل در امان می مانند. جدا کردن کابل های جامپر نیز به همان ترتیب اتصال آنها انجام می شود. اول کابل مثبت یا منفی هر دو ماشین و سپس دیگری. هرگز هر دو را همزمان از یک باتری خارج نکنید.

بهتر است یک باتری خالی را با شارژر باتری شارژ کنید، زیرا یک دینام آن را با حداکثر جریان شارژ شارژ می کند. یک شارژر باتری جریان شارژ را با توجه به وضعیت باتری تنظیم می کند. هنگامی که باتری عمیقاً دشارژ می شود (یعنی زمانی که ولتاژ باتری به زیر 6 ولت کاهش می یابد)، از داخل آسیب می بیند. این به شدت طول عمر را کوتاه می کند.