Subiecte:
- General
- operație
- Construcția bateriei
- Farfurii plus și minus
- Celulele bateriei
- Încarcă - descarcă
- Capacitanță
- Curent de pornire la rece
- Deconectați bornele bateriei
- Porniți cu cabluri jumper
General:
Sarcina bateriei este de a furniza energie consumatorilor în momentele în care alternatorul furnizează energie mică sau deloc, de exemplu la pornirea motorului. Bateria este un tampon care stochează energie. Energia furnizată de alternator este stocată în baterie și trebuie eliberată din nou atunci când este nevoie. Deoarece energia electrică este dificil de stocat, energia electrică furnizată de alternator este transformată în energie chimică. Dacă bateria trebuie să furnizeze energie electrică consumatorilor, energia chimică este convertită înapoi în energie electrică.
Dacă bateria mașinii este în stare bună, dar este din nou descărcată după câteva ore de oprire, este posibil să existe o problemă. consumator clandestin.
Operațiune:
Bateria conține mai multe plăci subțiri de plumb într-un recipient cu acid sulfuric. Plumbul se combină cu sulful. Apoi are loc o reacție chimică. Plumbul este transformat în sulfat de plumb (PbSO4).
Acidul sulfuric diluat este un amestec de acid sulfuric și apă demineralizată (purificată). Acidul sulfuric diluat este adesea numit electrolit. Când plăcile de plumb sunt conectate la un dispozitiv de încărcare, plăcile de plumb vor suferi o schimbare. Placa conectată la minus eliberează sulf în electrolit. Sulfatul de plumb este transformat în plumb poros. Placa conectată la plus absoarbe oxigenul din electrolit și eliberează sulf în electrolit. Această placă conține diocid de plumb (PbO2) după încărcare. Procesul de mai sus creează o diferență de tensiune între plăcile plus și minus.
Dacă un consumator este conectat la plăcile de plumb care au fost încărcate în modul menționat mai sus, va curge un curent. Dioxidul de plumb din placa plus este transformat înapoi în sulfat de plumb. Plumbul poros al plăcii negative este, de asemenea, transformat în sulfat de plumb. La încărcarea și descărcarea bateriilor, se produce o modificare a plăcilor pozitive și negative (efect chimic). Electrolitul suferă, de asemenea, o schimbare în timpul încărcării și descărcării. Când bateria este descărcată, plăcile pozitive și negative sunt compuse din sulfat de plumb. Sulful folosit pentru a forma sulfatul de plumb a fost extras din electrolit. Prin urmare, electrolitul unei baterii care a fost descărcată are un conținut scăzut de sulf. Cu o baterie încărcată, sulfatul de plumb din plăci a fost transferat la electrolit. Electrolitul are apoi un conținut ridicat de sulf. Deoarece particulele de sulf sunt particulele mai grele din electrolit, masa specifică a electrolitului crește pe măsură ce starea de încărcare a bateriei crește. Electrolitul unei baterii complet încărcate are o masă similară de 1280 kg/m3. când bateria este complet descărcată, electrolitul are o masă specifică de 1140 kg/m3. Pentru comparație: apa are o masă specifică de 1000 kg/m3.
Construcția bateriei:
Bateriile sunt formate dintr-un număr de celule, fiecare celulă conținând un număr de plăci pozitive și negative. Fiecare celulă are o tensiune de aproximativ 2V. O baterie de 12 V are 6 celule conectate în serie. Plăcile plus și minus sunt separate între ele prin separatoare.
Farfurii plus și minus:
Plăcile pozitive sunt conectate la polul pozitiv, plăcile negative la polul negativ. Pentru a preveni erorile de conectare, ambii poli sunt marcați, iar polul pozitiv are întotdeauna un diametru mai mare decât polul negativ. Plăcile plus și minus sunt conectate între ele printr-o piesă de punte. Plăcile constau dintr-o rețea de structuri de plumb. Grilele sunt umplute cu pastă (un amestec de pulbere de plumb, acid sulfuric și diverse aplicații). Separatoarele sunt realizate din plastic si celuloza. În timpul conversiei energiei în baterie, se dezvoltă mai multă căldură pe placa pozitivă decât pe placa negativă. Pentru a preveni deformarea plăcii plus, placa plus este întotdeauna plasată între două plăci minus.
Celulele bateriei:
Toate celulele bateriei sunt umplute cu așa-numitul electrolit, un amestec de apă distilată și acid sulfuric. Apa distilata (numita si demineralizata) este apa din care au fost indepartati contaminanti precum varul si compusii de clor. În bateriile mai vechi, celulele au deschideri de umplere. Prin aceste deschideri se poate reumple apa demineralizată. Orificiul de umplere poate fi închis cu un capac de umplere. Cu baterii mai noi, umplerea nu mai este posibilă. Sunt baterii care nu necesită întreținere, unde consumul de apă este atât de mic încât nu este necesară reumplerea.
Încarcă - descarcă:
Starea de încărcare a unei baterii poate fi măsurată cu un acidmetru. Un încărcător bun de baterie reduce automat curentul dacă tensiunea de încărcare depășește 2,35 V per celulă (adică aproximativ 14 V pentru o baterie de 12 V). Dacă această valoare este depășită, moleculele de apă sunt descompuse în oxigen și hidrogen, creând hidrogen gazos. Dacă se produce mult din acest gaz, se formează un amestec exploziv (oxigen).
- Încărcare normală:
În timpul încărcării normale, capacitatea bateriei este restabilită la 100%. Mărimea curentului de încărcare este de 5 până la 10% din capacitate. O baterie cu o capacitate de 40 Ah este încărcată cu un curent de încărcare de 2 până la 4 A în timpul încărcării normale. - Încărcare rapidă: Bateriile care sunt complet descărcate rapid pot fi încărcate parțial din nou prin încărcare rapidă. Curentul de încărcare este de 30 până la 50% din capacitatea bateriei. Pentru o baterie cu o capacitate de 40 Ah, curentul de încărcare este de 12 până la 20 A. Încărcarea rapidă nu este folosită atât de des. Multe încărcătoare rapide pot fi, de asemenea, folosite ca pornire și încărcător normal.
- Încărcare continuă: dacă o baterie nu este utilizată pentru o perioadă mai lungă de timp, se produce pierderea de tensiune din cauza autodescărcării. Prin conectarea constantă a unui încărcător de curent la baterie, bateria este întotdeauna plină. Curentul de încărcare este de aproximativ 0,1% din capacitatea bateriei. O baterie cu o capacitate de 40 Ah este apoi încărcată cu un curent de 0,04 A. Există încărcătoare de baterii care trec automat la încărcare continuă la sfârșitul încărcării normale.
- Încărcare tampon: Cu încărcarea tampon, consumatorii și dispozitivul de încărcare sunt ambele conectate la baterie. Încărcătorul furnizează un astfel de curent încât bateria rămâne practic plină. Bateria furnizează curentul de vârf utilizatorilor. Încărcarea tampon are loc atunci când alternatorul încarcă bateria și, simultan, furnizează energie utilizatorilor. Alternatorul are un regulator de tensiune care este setat la 14,4 V pentru o instalație de 12 volți. După pornire, alternatorul se încarcă rapid pentru o perioadă. Curentul de încărcare scade brusc în timpul conducerii. Când bateria este complet încărcată, curentul de încărcare devine atât de mic încât încărcătorul păstrează doar bateria încărcată.
Dacă mașina se află într-un garaj, este bine să aveți bateria pe încărcătorul. Bateria are apoi o durată de viață mai mică decât o baterie care este adesea descărcată pentru o perioadă lungă de timp și este reîncărcată rapid de dinam. O baterie se descarcă dacă un consumator rămâne pornit atunci când motorul este oprit (cum ar fi iluminatul). Dacă o baterie este descărcată profund (bateria este complet descărcată), bateria va fi deteriorată intern. Acest lucru scurtează drastic durata de viață.
Capacitate:
Capacitatea bateriei este cantitatea maximă de energie electrică pe care o poate conține. Capacitatea este exprimată în Ah (amperi-oră) Capacitatea este determinată pe baza rezultatelor testului. Exemplu: O baterie are o capacitate de 60 Ah. Această baterie poate furniza un curent de 20A timp de 3 de ore. (60Ah: 20h = 3A). Tensiunea la borne nu va scădea sub 1,75 V per celulă.
Curent de pornire la rece:
În general, se poate presupune că mărimea curentului de pornire la rece este de 4 până la 5 ori capacitatea bateriei. Curentul de pornire la rece oferă informații despre viteza cu care bateria poate furniza energie electrică. Pentru bateriile de pornire folosite la mașini, curentul de pornire la rece este chiar mai important decât capacitatea. Curentul de pornire la rece scade brusc pe măsură ce temperatura scade. Acest lucru se datorează faptului că reacțiile chimice decurg mult mai lent la o temperatură mai scăzută. Condițiile în care este măsurat curentul de pornire la rece sunt determinate în prealabil.
Conform standardelor DIN: curentul de pornire la rece este curentul maxim pe care bateria îl poate furniza la o temperatură de 255 K (-18 grade) pentru un anumit timp, cu o tensiune suficientă:
- După 30 sec. Descărcat cu curentul de pornire la rece, tensiunea la borne ar trebui să fie în continuare de cel puțin 1,5 V per celulă.
- După 150 sec. Când este descărcat cu curentul de pornire la rece, tensiunea la borne trebuie să fie încă de cel puțin 1V per celulă.
Deconectarea bornelor bateriei:
Bateria trebuie deconectată în timpul anumitor lucrări (de exemplu, airbag-uri, motor de pornire, alternator). În caz contrar, s-ar putea produce un scurtcircuit sau un airbag ar putea fi declanșat neintenționat. În aceste cazuri este suficient să demontați polul negativ. Borna pozitivă poate rămâne apoi pe baterie. Nu îndepărtați niciodată doar terminalul pozitiv! Dacă atinge caroseria (care servește drept masă și, prin urmare, este conectată la polul negativ), se va produce un scurtcircuit. Când bateria este scoasă, polul negativ trebuie întotdeauna scos mai întâi și apoi polul pozitiv.
O baterie nu trebuie să fie niciodată deconectată în timp ce motorul funcționează. Motoarele de astăzi sunt controlate complet electronic. Electronica poate fi grav deteriorată de curenții de vârf proveniți de la alternator.
În trecut, un motor diesel (necontrolat electronic) putea fi deconectat în acest fel, deoarece pompa de combustibil era acţionată mecanic, iar injectoarele se deschideau la o anumită presiune de injecţie. Funcționarea mecanică a permis motorului să continue să funcționeze fără baterie după pornire.
Pornirea cu cabluri jumper:
Dacă bateria este descărcată, bateria trebuie încărcată înainte ca motorul să poată fi pornit din nou. Acest lucru este posibil să instalați bateria pe o altă mașină folosind cabluri jumper. Este important să se folosească cabluri jumper bune (groase). Cablurile subțiri generează multă rezistență la curenți mari și, prin urmare, devin foarte fierbinți. Există șansa ca un motor mai greu/mai mare să nu poată fi pornit cu cabluri prea ușoare.
Ordinea conexiunii este importantă; Nu conectați niciodată cablurile plus (roșu) și minus (negru) la 1 baterie în același timp, deoarece atunci puteți avea rapid un scurtcircuit din cauza contactelor de pe cealaltă parte a cablului care se ating între ele. Prin urmare, urmați această ordine:
- Conectați cablul negativ la o mașină și cealaltă parte a cablului negativ la cealaltă mașină.
- Apoi conectați cablul pozitiv la o mașină și apoi la cealaltă. Nu contează dacă cablul plus este conectat mai întâi și apoi cablul minus sau invers.
Acum ambele baterii sunt paralele una cu cealaltă. Daca bateriile sunt in paralel, tensiunea ramane 12v. Deci nu este cazul ca tensiunea totală a bateriei să fie acum de 24 de volți. Așa ar fi cazul dacă bateriile ar fi conectate în serie, ceea ce se întâmplă, de exemplu, cu vehiculele electrice/hibride. Pentru mai multe informații despre circuitele în serie și paralele (folosind rezistențe ca exemplu), consultați pagina curent, rezistență la tensiune.
Acum că cablurile bateriei sunt conectate, alternatorul mașinii de „încărcare” încarcă bateria goală. Cel mai bine este să lăsați acest lucru timp de un minut, altfel motorul ar putea să nu poată fi pornit. Mai ales dacă acesta este un motor diesel greu. După un minut (sau mai mult) mașina poate fi pornită cu bateria descărcată.
Sunt importante și acțiunile întreprinse la dezasamblarea cablurilor jumper; Deoarece mașina care oferă asistență la pornire celeilalte mașini încă transferă mult curent de încărcare prin cablurile jumper la bateria goală, nu este bine să scoateți cablurile jumper dintr-o singură mișcare. Curentul/tensiunea de încărcare este foarte mare la încărcare, dar atunci când deconectați un cablu, curentul nu poate merge nicăieri, decât în electronica propriei mașini. Există apoi un vârf de curent, care poate ajunge și în unitățile de control. Această problemă poate fi prevenită prin pornirea tuturor consumatorilor grei din mașina de încărcare (adică mașina care încarcă bateria goală). Gândiți-vă la încălzirea lunetei, la iluminat, dacă este necesar. încălzirea scaunelor etc. La demontarea unui cablu jumper, curentul de vârf poate fi distribuit în aceste componente care necesită deja multă putere. Unitățile de control sunt apoi scutite. Demontarea cablurilor jumper se face si in aceeasi ordine cu conectarea lor; mai întâi cablul pozitiv sau negativ al ambelor mașini și apoi celălalt. Nu scoateți niciodată ambele dintr-o baterie în același timp.
Cel mai bine este să încărcați o baterie goală cu un încărcător, deoarece un dinam o încarcă cu curentul maxim de încărcare. Un încărcător de baterie ajustează curentul de încărcare la starea bateriei. Când o baterie este descărcată profund (adică când tensiunea bateriei a scăzut sub 6 volți), aceasta se deteriorează intern. Acest lucru scurtează drastic durata de viață.
Pagina înrudită:
