Soggetti:
- Generale
- operazione
- Costruzione della batteria
- Piatti più e meno
- Celle della batteria
- Carico/scarico
- capacità
- Corrente di avviamento a freddo
- Scollegare i terminali della batteria
- Inizia con i cavi jumper
nel complesso:
Il compito della batteria è fornire energia ai consumatori nei momenti in cui l'alternatore fornisce poca o nessuna energia, ad esempio all'avvio del motore. La batteria è un buffer che immagazzina energia. L'energia fornita dall'alternatore viene immagazzinata nella batteria e deve essere rilasciata nuovamente quando serve. Poiché l'energia elettrica è difficile da immagazzinare, l'energia elettrica fornita dall'alternatore viene convertita in energia chimica. Se la batteria deve poi fornire energia elettrica ai consumatori, l'energia chimica viene riconvertita in energia elettrica.
Se la batteria dell'auto è in buone condizioni, ma dopo qualche ora di inattività risulta nuovamente scarica, potrebbe esserci un problema. consumatore clandestino.
Operazione:
La batteria contiene diverse piastre sottili di piombo in un contenitore con acido solforico. Il piombo si combina con lo zolfo. Successivamente si verifica una reazione chimica. Il piombo viene convertito in solfato di piombo (PbSO4).
L'acido solforico diluito è una miscela di acido solforico e acqua demineralizzata (purificata). L'acido solforico diluito è spesso chiamato elettrolita. Quando le piastre di piombo vengono collegate ad un dispositivo di caricamento, le piastre di piombo subiranno una modifica. La piastra collegata al meno rilascia zolfo nell'elettrolita. Il solfato di piombo viene convertito in piombo poroso. La piastra collegata al plus assorbe ossigeno dall'elettrolita e rilascia zolfo nell'elettrolita. Questa piastra contiene diocuro di piombo (PbO2) dopo la carica. Il processo sopra descritto crea una differenza di tensione tra le piastre positiva e negativa.
Se alle piastre di piombo caricate nel modo sopra menzionato viene collegata un'utenza, circola una corrente. Il biossido di piombo della piastra positiva viene riconvertito in solfato di piombo. Anche il piombo poroso della piastra negativa viene convertito in solfato di piombo. Durante la carica e la scarica delle batterie si verifica un cambiamento nelle piastre positiva e negativa (effetto chimico). Anche l'elettrolita subisce un cambiamento durante la carica e la scarica. Quando la batteria è scarica, le piastre positiva e negativa sono costituite da solfato di piombo. Lo zolfo utilizzato per formare il solfato di piombo è stato estratto dall'elettrolita. L'elettrolito di una batteria scarica ha quindi un basso contenuto di zolfo. Con la batteria carica, il solfato di piombo delle piastre è stato trasferito all'elettrolito. L'elettrolita ha quindi un elevato contenuto di zolfo. Poiché le particelle di zolfo sono le particelle più pesanti nell'elettrolito, la massa specifica dell'elettrolito aumenta all'aumentare dello stato di carica della batteria. L'elettrolito di una batteria completamente carica ha una massa simile di 1280 kg/m3. a batteria completamente scarica l'elettrolito ha una massa specifica di 1140 kg/m3. Per confronto: l'acqua ha una massa specifica di 1000 kg/m3.
Costruzione della batteria:
Le batterie sono costituite da un numero di celle, ciascuna cella contiene un numero di piastre positive e negative. Ogni cella ha una tensione di circa 2V. Una batteria da 12 V ha 6 celle collegate in serie. Le piastre più e meno sono separate l'una dall'altra da separatori.
Piastre più e meno:
Le piastre positive sono collegate al polo positivo, le piastre negative al polo negativo. Per evitare errori di collegamento entrambi i poli sono contrassegnati e il polo positivo ha sempre un diametro maggiore del polo negativo. Le piastre più e meno sono collegate tra loro da un ponte. Le piastre sono costituite da un reticolo di strutture in piombo. Le griglie vengono riempite di pasta (una miscela di polvere di piombo, acido solforico e varie applicazioni). I separatori sono realizzati in plastica e cellulosa. Durante la conversione dell'energia nella batteria si sviluppa più calore sulla piastra positiva che su quella negativa. Per evitare la deformazione della piastra positiva, la piastra positiva viene sempre posizionata tra due piastre negative.
Celle della batteria:
Tutte le celle della batteria sono riempite con il cosiddetto elettrolita, una miscela di acqua distillata e acido solforico. L'acqua distillata (chiamata anche demineralizzata) è acqua da cui sono stati rimossi contaminanti come calce e composti di cloro. Nelle batterie più vecchie le celle sono dotate di aperture di riempimento. Attraverso queste aperture è possibile rabboccare l'acqua demineralizzata. L'apertura di riempimento può essere chiusa con un tappo di riempimento. Con le batterie più nuove il riempimento non è più possibile. Sono batterie esenti da manutenzione in cui il consumo di acqua è così basso che non è necessaria la ricarica.
Carico/scarico:
Lo stato di carica di una batteria può essere misurato con un misuratore di acido. Un buon caricabatteria riduce automaticamente la corrente se la tensione di carica supera i 2,35 V per cella (ovvero circa 14 V per una batteria da 12 V). Se questo valore viene superato, le molecole d'acqua si decompongono in ossigeno e idrogeno, creando gas idrogeno. Se viene prodotto molto, questo gas forma una miscela esplosiva (ossigeno).
- Ricarica normale:
Durante la ricarica normale, la capacità della batteria viene ripristinata al 100%. La dimensione della corrente di carica è compresa tra il 5 e il 10% della capacità. Una batteria con una capacità di 40 Ah viene caricata con una corrente di carica compresa tra 2 e 4 A durante la carica normale. - Ricarica rapida: le batterie che si scaricano completamente rapidamente possono essere ricaricate parzialmente tramite la ricarica rapida. La corrente di carica è compresa tra il 30 e il 50% della capacità della batteria. Per una batteria con una capacità di 40 Ah, la corrente di carica è compresa tra 12 e 20 A. La ricarica rapida non viene utilizzata così spesso. Molti caricabatterie rapidi possono essere utilizzati anche come avviatore di emergenza e caricabatterie normale.
- Carica di mantenimento: se la batteria non viene utilizzata per un lungo periodo di tempo, si verifica una perdita di tensione dovuta all'autoscarica. Collegando costantemente un caricabatterie di mantenimento alla batteria, la batteria viene sempre mantenuta carica. La corrente di carica è pari a circa lo 0,1% della capacità della batteria. Una batteria con una capacità di 40 Ah viene quindi caricata con una corrente di 0,04 A. Esistono caricabatterie che al termine della ricarica normale passano automaticamente alla carica di mantenimento.
- Carica tampone: nella carica tampone le utenze e il dispositivo di ricarica sono entrambi collegati alla batteria. Il caricabatterie fornisce una corrente tale che la batteria rimane praticamente carica. La batteria fornisce la corrente di picco agli utenti. La carica del buffer avviene quando l'alternatore carica la batteria e contemporaneamente fornisce energia alle utenze. L'alternatore è dotato di un regolatore di tensione impostato su 14,4 V per un'installazione a 12 Volt. Dopo l'avvio, l'alternatore si carica rapidamente per un po'. La corrente di carica diminuisce bruscamente durante la guida. Quando la batteria è completamente carica, la corrente di carica diventa così piccola che il caricabatterie mantiene carica solo la batteria.
Se l'auto è in garage, è bene avere la batteria sul caricabatterie di mantenimento. La batteria poi ha una durata inferiore rispetto ad una batteria che spesso viene scaricata per lungo tempo e viene ricaricata velocemente dalla dinamo. Una batteria si scarica se un'utenza rimane accesa quando il motore è spento (come l'illuminazione). Se una batteria è completamente scarica (la batteria è completamente scarica), la batteria sarà danneggiata internamente. Ciò riduce drasticamente la durata della vita.
capacità:
La capacità della batteria è la quantità massima di energia elettrica che la batteria può contenere. La capacità è espressa in Ah (Amperora) La capacità viene determinata in base ai risultati del test. Esempio: una batteria ha una capacità di 60 Ah. Questa batteria può fornire una corrente di 20A per 3 ore. (60Ah: 20h = 3A). La tensione del terminale non scenderà al di sotto di 1,75 V per cella.
Corrente di avviamento a freddo:
In generale si può presumere che l'entità della corrente di avviamento a freddo sia da 4 a 5 volte la capacità della batteria. La corrente di avviamento a freddo fornisce informazioni sulla velocità con cui la batteria può fornire energia elettrica. Per le batterie di avviamento utilizzate nelle automobili, la corrente di avviamento a freddo è ancora più importante della capacità. La corrente di avviamento a freddo diminuisce bruscamente al diminuire della temperatura. Questo perché le reazioni chimiche procedono molto più lentamente a una temperatura più bassa. Le condizioni in cui viene misurata la corrente di avviamento a freddo sono determinate in anticipo.
Secondo le norme DIN: la corrente di avviamento a freddo è la corrente massima che la batteria può fornire ad una temperatura di 255 K (-18 gradi) per un certo tempo, con una tensione sufficiente:
- Dopo 30 secondi Scaricata con la corrente di avviamento a freddo, la tensione ai terminali dovrebbe essere ancora di almeno 1,5 V per cella.
- Dopo 150 secondi Quando viene scaricata con la corrente di avviamento a freddo, la tensione del terminale deve essere ancora di almeno 1 V per cella.
Scollegamento dei terminali della batteria:
Durante alcuni lavori (ad esempio airbag, motorino di avviamento, alternatore) è necessario scollegare la batteria. In caso contrario potrebbe verificarsi un cortocircuito o l'attivazione involontaria di un airbag. In questi casi è sufficiente smontare il polo negativo. Il terminale positivo può quindi rimanere sulla batteria. Non rimuovere mai solo il terminale positivo! Se tocca la carrozzeria (che funge da massa ed è quindi collegata al polo negativo), si verificherà un cortocircuito. Quando si rimuove la batteria, rimuovere sempre prima il polo negativo e poi il polo positivo.
La batteria non deve mai essere scollegata mentre il motore è in funzione. I motori di oggi sono completamente controllati elettronicamente. L'elettronica può essere seriamente danneggiata dalle correnti di picco provenienti dall'alternatore.
In passato, un motore diesel (non controllato elettronicamente) poteva essere scollegato in questo modo, perché la pompa del carburante era azionata meccanicamente e gli iniettori si aprivano ad una determinata pressione di iniezione. Il funzionamento meccanico consentiva al motore di continuare a funzionare senza batteria dopo l'avvio.
Avvio con cavi jumper:
Se la batteria è scarica, è necessario caricarla prima di poter riavviare il motore. È possibile installare la batteria su un'altra vettura utilizzando cavi jumper. È importante utilizzare cavi jumper di buona qualità (spessi). I cavi sottili generano molta resistenza a correnti elevate e quindi diventano molto caldi. È possibile che un motore più pesante/più grande non possa essere avviato con cavi troppo leggeri.
L'ordine di connessione è importante; Non collegare mai i cavi positivo (rosso) e negativo (nero) a 1 batteria contemporaneamente, perché in questo caso si potrebbe verificare rapidamente un cortocircuito a causa del contatto dei contatti sull'altro lato del cavo. Pertanto, segui questo ordine:
- Collega il cavo negativo a un'auto e l'altro lato del cavo negativo all'altra auto.
- Quindi collegare il cavo positivo a un'auto e poi all'altra. Non importa se viene collegato prima il cavo positivo e poi quello negativo o viceversa.
Ora entrambe le batterie sono parallele tra loro. Se le batterie sono in parallelo la tensione rimane 12v. Quindi non è vero che la tensione totale della batteria sia ora di 24 volt. Ciò sarebbe il caso se le batterie fossero collegate in serie, come accade, ad esempio, con i veicoli elettrici/ibridi. Per ulteriori informazioni sui circuiti in serie e in parallelo (usando i resistori come esempio), vedere la pagina corrente, resistenza alla tensione.
Ora che i cavi della batteria sono collegati, l'alternatore dell'auto "in ricarica" carica la batteria scarica. È meglio lasciarlo per un minuto, altrimenti il motore potrebbe non essere in grado di avviarsi. Soprattutto se si tratta di un motore diesel pesante. Dopo un minuto (o più) è possibile avviare l'auto con la batteria scarica.
Importanti sono anche le azioni intraprese durante lo smontaggio dei cavi jumper; Poiché l'auto che fornisce assistenza all'avviamento all'altra vettura trasferisce ancora molta corrente di carica tramite i cavi di avviamento alla batteria scarica, non è consigliabile rimuovere i cavi di avviamento in una volta sola. La corrente/tensione di carica è molto elevata durante la ricarica, ma quando si scollega un cavo la corrente non può andare da nessuna parte, tranne che nell'elettronica della propria auto. Si verifica quindi un picco di corrente, che può finire anche nelle centraline. Questo problema può essere evitato accendendo tutte le utenze pesanti nell'auto in ricarica (cioè l'auto che carica la batteria scarica). Pensa al riscaldamento del lunotto posteriore e all'illuminazione, se necessario. riscaldamento del sedile, ecc. Quando si smonta un cavo di avviamento, la corrente di picco può essere distribuita in questi componenti che già richiedono molta potenza. Le centraline vengono quindi risparmiate. Anche lo smontaggio dei cavi jumper viene eseguito nello stesso ordine in cui li si collega; prima il cavo positivo o negativo di entrambe le carrozze e poi l'altro. Non rimuovere mai entrambe le batterie contemporaneamente.
È meglio caricare una batteria scarica con un caricabatteria, perché una dinamo la carica con la massima corrente di carica. Un caricabatteria adatta la corrente di carica alle condizioni della batteria. Quando una batteria è completamente scarica (cioè quando la tensione della batteria è scesa sotto i 6 Volt), si danneggia internamente. Ciò riduce drasticamente la durata della vita.
Pagina correlata:
