Akkumulátor egy autóban - mi ez?
Tartalom
Egyes járműrendszerek működéséhez feszültségre van szükség. Egyesek az energia csak egy kis részét használják fel, például kizárólag egy érzékelő működéséhez. Más rendszerek összetettek, és áram nélkül nem működhetnek.
Például a motor előzetes beindításához a vezetők egy speciális gombot használtak. Helyezték a neki szánt lyukba, és fizikai erő segítségével megfordították a motor főtengelyét. Ezt a rendszert nem lehet modern gépeken használni. Ehelyett egy indító van csatlakoztatva a lendkerékhez. Ez az elem az áramot használja a lendkerék elforgatásához.
Az összes autórendszer áramellátása érdekében a gyártók gondoskodtak az akkumulátor használatáról. Már elgondolkodtunk ezen az elemen. az egyik korábbi értékelésben... Most beszéljünk az újratölthető elemek típusairól.
Mi az akkumulátor
Először értsük meg a terminológiát. Az autó akkumulátora állandó áramforrás az autó elektromos hálózatához. Képes tárolni az áramot, amíg a motor jár (generátort használnak erre a folyamatra).
Ez egy újratölthető eszköz. Ha olyan mértékben lemerül, hogy az autót nem lehet elindítani, akkor az akkumulátort eltávolítják és egy töltőhöz csatlakoztatják, amely háztartási áramellátással működik. Az akkumulátor beültetésének egyéb módjait ismertetjük itt.
A jármű modelljétől függően az akkumulátor felszerelhető a motortérbe, a padló alá, az autó kívüli külön fülkébe vagy a csomagtartóba.
Akkumulátor eszköz
Az újratölthető akkumulátor több cellából áll (az úgynevezett akkumulátorbank). Minden cellának vannak lemezei. Minden platina pozitív vagy negatív töltést hordoz. Külön elválasztó van közöttük. Megakadályozza a rövidzárlatot a lemezek között.
Az elektrolit érintkezési területének növelése érdekében minden lemez rács alakú. Ólomból készül. Egy hatóanyagot a rácsba nyomnak, amelynek porózus szerkezete van (ez növeli a lemez érintkezési területét).
A pozitív lemez ólomból és kénsavból áll. A bárium-szulfát a negatív lemez szerkezetébe tartozik. A töltési folyamat során a pozitív póluslemez anyaga megváltoztatja kémiai összetételét, és ólom-dioxiddá válik. A negatív póluslemez rendes ólomlemezsé válik. A töltő leválasztása után a lemez szerkezete visszatér eredeti helyzetébe, és kémiai összetétele megváltozik.
Minden egyes üvegbe elektrolitot öntünk. Ez egy folyékony anyag, amely savat és vizet tartalmaz. A folyadék kémiai reakciót vált ki a lemezek között, amelyből áram keletkezik.
Minden elemelem egy házban van elhelyezve. Különleges típusú műanyagból készül, amely ellenáll az aktív savas környezet állandó hatásának.
Az akkumulátor (akkumulátor) működésének elve
Az autó akkumulátora a feltöltött részecskék mozgását használja áramtermelésre. Két különböző folyamat zajlik le az akkumulátorban, amelyek miatt az áramforrás hosszú ideig használható:
- Lemerült az akkumulátor. Ezen a ponton a hatóanyag oxidálja a lemezt (anódot), ami elektronok felszabadulásához vezet. Ezeket a részecskéket a második lemezre - a katódra - irányítják. Kémiai reakció eredményeként villamos energia szabadul fel;
- Akkumulátortöltő. Ebben a szakaszban az ellenkező folyamat megy végbe - az elektronok protonokká alakulnak, és az anyag visszaviszi őket - a katódról az anódra. Ennek eredményeként a lemezeket helyreállítják, így lehetséges a későbbi kisülési folyamat.
Az elemek típusai és típusai
Manapság sokféle elem található. A lemezek anyagában és az elektrolit összetételében különböznek egymástól. A hagyományos ólomsavtípusokat használják az autókban, de már most is gyakran fordulnak elő fejlett technológiák. Íme néhány jellemzője ennek és más elemtípusoknak.
Hagyományos ("antimon")
Ólom-sav akkumulátor, amelynek lemezei legalább 5% antimonot tartalmaznak. Ezt az anyagot hozzáadták az elektródák összetételéhez, hogy növeljék erejüket. Az ilyen tápegységek elektrolízise a legkorábbi. Ebben az esetben elegendő mennyiségű energia szabadul fel, de a lemezek gyorsan megsemmisülnek (a folyamat már 12 V-nál kezdődik).
Az ilyen elemek fő hátránya az oxigén és a hidrogén (légbuborékok) nagy mennyiségű felszabadulása, amelynek következtében a víz elpárolog a dobozokból. Ezért minden antimonelem használható - havonta legalább egyszer ellenőrizni kell az elektrolit szintjét és sűrűségét. A karbantartás szükség esetén desztillált víz hozzáadását is magában foglalja, hogy a lemezek ne legyenek kitéve.
Ilyen akkumulátorokat már nem használnak az autókban, hogy a sofőr számára a lehető legkönnyebb legyen az autó karbantartása. Az alacsony antimon-analógok kicserélték az ilyen elemeket.
Alacsony antimon
Az antimon mennyiségét a lemezek összetételében minimalizáljuk, hogy lassítsuk a víz párolgásának folyamatát. További pozitívum, hogy az akkumulátor a tárolás következtében nem merül ki ilyen gyorsan. Az ilyen módosításokat alacsony karbantartású vagy nem karbantartó típusokba sorolják.
Ez azt jelenti, hogy az autó tulajdonosának nem kell havonta ellenőriznie az elektrolit sűrűségét és térfogatát. Bár nem nevezhetők teljesen karbantartás-mentesnek, mivel a bennük lévő víz még mindig forr, és a térfogatot pótolni kell.
Az ilyen elemek előnye az igénytelen energiafogyasztás. Az autóhálózatban feszültség-túlfeszültségek és esések léphetnek fel, de ez nem befolyásolja hátrányosan az áramforrást, mint például egy kalcium- vagy gélanalóg esetében.
Ezért ezek az akkumulátorok a legalkalmasabbak olyan háztartási autókhoz, amelyek nem dicsekedhetnek azzal, hogy stabil energiafogyasztású berendezésekkel rendelkeznek. Átlagos jövedelemmel rendelkező autósok számára is alkalmasak.
Kalcium
Ez az alacsony antimonszintű elem módosítása. Csak antimon helyett kalciumot adnak a lemezekhez. Sőt, ez az anyag mindkét pólus elektródájának része. A Ca / Ca-t az ilyen elemek címkéjén feltüntetik. A belső ellenállás csökkentése érdekében az aktív lemezek felületét néha ezüsttel vonják be (a tartalom rendkívül kis része).
A kalcium hozzáadása tovább csökkentette a gázosodást az akkumulátor működése során. Az ilyen módosítások során az elektrolit sűrűségét és térfogatát a teljes működési idő alatt egyáltalán nem kell ellenőrizni, ezért karbantartásmentesnek nevezik őket.
Ez a fajta tápegység 70 százalékkal kevesebb (az előző módosításhoz képest) önkisülésnek van kitéve. Ennek köszönhetően hosszú ideig tárolhatók, például a felszerelések téli tárolása során.
További előny, hogy nem félnek annyira a túltöltéstől, mivel az elektrolízis bennük már nem 12, hanem 16 V-nál kezdődik.
Sok pozitív szempont ellenére a kalciumelemeknek számos jelentős hátrányuk van:
- Az energiafogyasztás csökken, ha párszor teljesen lemerül, majd a semmiből tölti fel. Sőt, ez a paraméter annyira csökken, hogy az akkumulátort ki kell cserélni, mivel kapacitása nem elegendő az autóhálózathoz csatlakoztatott berendezések normális működéséhez;
- A megnövekedett termékminőség magasabb díjat igényel, ami az átlagos anyagi jövedelemmel rendelkező felhasználók számára hozzáférhetetlenné teszi;
- A fő alkalmazási terület a külföldi autók, mivel felszereltségük stabilabb az energiafogyasztás szempontjából (például az oldalsó lámpák sok esetben automatikusan kialszanak, még akkor is, ha a vezető véletlenül elfelejtette lekapcsolni őket, ami gyakran az akkumulátor teljes lemerüléséhez vezet);
- Az akkumulátorok működése fokozott figyelmet igényel, de a jármű megfelelő gondozásával (kiváló minőségű berendezések használata és a teljes lemerülés figyelembevétele) ez az akkumulátor sokkal tovább fog élni, mint alacsony antimontartalmú társa.
Hibrid
Ezeket az elemeket Ca + címkével látják el. A lemezek hibridek ebben a módosításban. A pozitív tartalmazhat antimonot, a negatív pedig kalciumot. A hatékonyság szempontjából az ilyen elemek alacsonyabbak a kalciuméval, de a víz sokkal kevésbé forr fel bennük, mint az alacsony antimonszintűeknél.
Az ilyen akkumulátorok nem szenvednek annyira a teljes kisütéstől, és nem félnek a túltöltéstől. Kiváló lehetőség, ha a költségvetési lehetőség műszakilag nem kielégítő, és nincs elég pénz egy kalciumanalóghoz.
Gél, AGM
Ezek az elemek gélelektrolitot használnak. Az ilyen elemek létrehozásának oka két tényező volt:
- A hagyományos akkumulátorok folyékony elektrolitja gyorsan kiszivárog, ha a tok nyomásmentes. Ez nemcsak anyagi károkkal jár (az autó karosszériája gyorsan romlik), hanem súlyos károkat is okozhat az emberi egészségre, miközben a sofőr próbál valamit tenni;
- Egy idő után a lemezek a gondatlan működés miatt képesek összeomlani (kiborulni).
Ezeket a problémákat gélesített elektrolit alkalmazásával sikerült kiküszöbölni.
Az AGM módosítások során porózus anyagot adnak az eszközhöz, amely a gélt a lemezek közelében tartja, megakadályozva a kis buborékok képződését a közvetlen közelében.
Az ilyen elemek előnyei:
- Nem félnek a billenéstől - a folyékony elektrolitot tartalmazó modelleknél ez nem érhető el, mivel működésük során a tokban továbbra is levegő képződik, amelyet megfordítva kiteszik a lemezeket;
- A feltöltött akkumulátor hosszú távú tárolása megengedett, mivel a legkisebb az önkisülés küszöbértéke;
- A töltések közötti teljes ciklus alatt stabil áramot termel;
- Nem félnek a teljes lemerüléstől - az akkumulátor kapacitása ugyanakkor nem vész el;
- Az ilyen elemek élettartama eléri a tíz évet.
Az előnyök mellett az ilyen autós akkumulátoroknak számos nagy hátránya van, amelyek elkápráztatják a legtöbb felhasználót, akik szeretnék őket autójukba telepíteni:
- Nagyon szeszélyes a töltés - ehhez speciális töltők használatára van szükség, amelyek stabil és alacsony töltőáramot biztosítanak;
- Gyors töltés nem megengedett;
- Hideg időben az akkumulátor hatékonysága hirtelen csökken, mivel a gél lehűlve csökkenti vezető tulajdonságait;
- Az autónak stabil generátorral kell rendelkeznie, ezért ilyen módosításokat alkalmaznak a luxusautókban;
- Nagyon magas ár.
lúgos
Az autóakkumulátorok nemcsak savas, hanem lúgos elektrolitokkal is feltölthetők. Az ólom helyett az ilyen átalakítású lemezek nikkelből és kadmiumból, vagy nikkelből és vasból készülnek. A kálium-hidroxidot aktív vezetőként használják.
Az ilyen elemekben lévő elektrolitot nem kell pótolni, mivel működés közben nem forr el. A savas társaikkal összehasonlítva az ilyen típusú akkumulátoroknak a következő előnyei vannak:
- Nem fél a túltöltéstől;
- Az akkumulátor lemerült állapotban tárolható, és nem veszíti el tulajdonságait;
- A feltöltés nem kritikus számukra;
- Stabilabb alacsony hőmérsékleten;
- Kevésbé hajlamos az önkisülésre;
- Nem bocsátanak ki maró káros gőzöket, ami lehetővé teszi, hogy egy lakónegyedben feltöltsék őket;
- Több energiát tárolnak.
Az ilyen módosítás megvásárlása előtt az autó tulajdonosának meg kell határoznia, hogy kész-e ilyen kompromisszumokat kötni:
- Az alkáli elem kevesebb feszültséget termel, ezért több kannára van szükség, mint egy savval. Természetesen ez hatással lesz az akkumulátor méreteire, amely egy szükséges fedélzeti hálózat számára biztosítaná a szükséges energiát;
- Magas ár;
- Vontatásra alkalmasabb, mint az indító funkciók.
Li-ion
A legprogresszívebbek jelenleg a lítium-ion opciók. A végéig ez a technológia még nem fejeződött be - az aktív lemezek összetétele folyamatosan változik, de az az anyag, amellyel kísérleteket végeznek, lítiumionok.
E változások oka a megnövekedett üzembiztonság (például a lítiumfém robbanásveszélyesnek bizonyult), valamint a toxicitás csökkenése (a mangán és a lítium-oxid reakciójával végzett módosítások nagyfokú toxicitást mutattak, ezért az ilyen elemeken található elektromos járművek nem nevezhetők "zöldnek". szállítás).
Ezeket az elemeket úgy tervezték, hogy a lehető legstabilabbak és biztonságosabbak legyenek az ártalmatlanításhoz. Az innováció előnyei:
- A legnagyobb kapacitás az azonos méretű elemekhez képest;
- Legmagasabb feszültség (egy bank képes 4 V-ot táplálni, ami kétszer akkora, mint a "klasszikus" analógé);
- Kevésbé hajlamos az önkisülésre.
Ezen előnyök ellenére az ilyen elemek még nem képesek versenyezni más analógokkal. Ennek számos oka van:
- Rosszul működnek a hidegben (negatív hőmérsékleten nagyon gyorsan ürül);
- Nagyon kevés töltési / kisütési ciklus (legfeljebb ötszáz);
- Az akkumulátor tárolása kapacitásvesztéshez vezet - két év múlva 20 százalékkal csökken;
- Félnek a teljes mentesítéstől;
- Gyenge energiát ad ki, így indító elemként használható - a berendezés sokáig működik, de nincs elegendő energia a motor beindításához.
Van egy másik fejlesztés, amelyet elektromos járművekben szeretnének megvalósítani - egy szuperkondenzátor. By the way, már olyan autókat is létrehoztak, amelyek ilyen típusú akkumulátorral működnek, ugyanakkor számos hátrányuk is van, amelyek megakadályozzák, hogy versenyezzenek a károsabb és veszélyesbb akkumulátorokkal. Egy ilyen fejleményt és egy elektromos áramforrást, amelyet ebből az erőforrásból hajtanak végre, leírják egy másik áttekintésben.
Elem élettartam
Bár manapság kutatások folynak az autó fedélzeti hálózatának akkumulátorainak hatékonyságának és biztonságának javítása érdekében, eddig a legnépszerűbbek a sav opciók.
A következő tényezők befolyásolják az akkumulátor élettartamát:
- Az áramellátás működési hőmérséklete;
- Akkumulátor eszköz;
- A generátor hatékonysága és teljesítménye;
- Akkumulátor rögzítése;
- Lovagolási mód;
- Energiafogyasztás, amikor a berendezést kikapcsolják.
A nem használt akkumulátor megfelelő tárolását a itt.
A legtöbb savas akkumulátor élettartama kicsi - a legjobb minőségűek, még akkor is, ha minden működési szabályt betartanak, öt-hét évig működnek. Leggyakrabban ezek felügyelet nélküli modellek. A márkanév alapján ismerik el őket - a jól ismert gyártók nem rontják hírnevüket alacsony minőségű termékekkel. Ezenkívül egy ilyen termék hosszú - legalább két év - jótállási idővel rendelkezik.
A költségvetési lehetőség három évig tart, és a garancia számukra nem haladja meg a 12 hónapot. Ne rohanjon erre a lehetőségre, mivel lehetetlen ideális feltételeket teremteni az akkumulátor működéséhez.
Bár lehetetlen éveken keresztül meghatározni a munkaerő-forrást, ez megegyezik a leírt autógumik esetében egy másik cikkben... Egy átlagos akkumulátornak 4 töltési / kisütési ciklust kell kibírnia.
Az akkumulátor élettartamáról további részletek ebben a videóban találhatók:
Kérdések és válaszok:
Mit jelent az akkumulátor? Akkumulátor - akkumulátor. Ez egy olyan eszköz, amely önállóan termel villamos energiát, amely szükséges az elektromos készülékek autonóm működéséhez az autóban.
Mit csinál az akkumulátor? Amikor feltöltődik, az elektromosság kémiai folyamatot indít el. Amikor az akkumulátort nem töltik, kémiai folyamat indul be elektromos áram előállítására.
