Štartovacia batéria: vlastnosti, zariadenie a účel

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:21

Štartovacie batérie sa v automobiloch používajú ako zdroje energie. Na spustenie spaľovacieho motora a napájanie všetkých spotrebiteľov je potrebná elektrická energia. Traktory a automobily využívajú dva typy zdrojov energie. Toto je batéria a elektrický generátor. Batéria dodáva energiu štartéru pri štartovaní motora a spotrebičov. Batéria kompenzuje nedostatok energie, keď generátor ešte nie je v prevádzke. Preto sa batéria nazýva štartovacia batéria. Existujú aj trakčné batérie, ale tie sú potrebné na iné úlohy.

Z histórie

Prvú plnohodnotnú batériu vytvoril v roku 1859 francúzsky vynálezca Plante. Zariadenie pozostávalo z dvoch plátov olova stočených do špirály, oddelených separátorom. Tieto pláty boli ponorené do roztoku kyseliny sírovej. Batéria mala celkovú plochu aktívnej elektródy 10 m2. Po vylepšeniach a modernizáciách bola batéria spustená do sériovej výroby v r1880. Neskôr Volkmar vytvoril mriežkové dosky zo zliatiny olova a antimónu, čo dalo podnet k novej ére batérií. Avšak až v roku 1925 bol prvýkrát použitý elektrický štartovací systém na autách.

Princíp fungovania

Najjednoduchšia olovená batéria je plastová nádoba s elektrolytom vo vnútri. V nádobe sú dva taniere. Sú to elektródy batérie. Elektrolyt je roztok vysoko čistenej kyseliny sírovej a destilovanej vody. Aktívnymi látkami pri prechode elektrochemických procesov sú oxid olovnatý na pozitívnej platni, ako aj hubovité olovo na negatíve. Elektrolyt nabitej batérie má vyššiu kapacitu.

Batéria funguje na princípe dvojitej premeny: najprv sa elektrina zo zdrojov tretích strán premení na chemickú energiu, potom sa chemická energia premení na elektrickú energiu. Batéria nie je nezávislým zdrojom energie, ale iba akumuluje a premieňa elektrinu.

Vplyvom prúdu dochádza k rozkladu kyseliny sírovej, ktorá je obsiahnutá v zložení elektrolytu. Uvoľňuje sa z nej vodík, ktorý sa následne spája s kyslíkom uvoľneným na kladnej platni. Kombináciou vodíka a kyslíka vzniká voda. Olovo sa spája s tým, čo zostalo z kyseliny, čím vzniká síran olovnatý.

Spolu s chemickými premenami na kladnej doske sa pri vybití batérie mení aj chemické zloženie tej zápornej. Tak sa hubovité olovo spojí so zvyškom kyseliny a vytvorí sa síran olovnatý.

Design

Olovená batéria ako reverzibilný zdroj elektrického prúdu štrukturálne pozostáva z bloku elektród rôznych potenciálov umiestnených v nádobe-článku naplnenej elektrolytom. V závislosti od požadovaného napätia môže batéria obsahovať niekoľko blokov zapojených do série. V 12 V batérii je takýchto článkov 6. Pri napätí 24 V obsahuje batéria 12 článkov.

Elektródy

V olovenej batérii má elektróda tvar mriežkovej dosky. Bunky platničky sú naplnené účinnými látkami. Aktívna hmota má póry, aby sa na súčasnej generačnej reakcii mohlo zúčastniť čo najviac účinných látok. Toto je obzvlášť dôležité, ak sú vybíjacie prúdy veľké.

Mriežka obsahuje rám, zvislé rebrá, vodorovné žily, očko odvádzajúce prúd, pomocou ktorého sú elektródy spojené s mostíkom. Nechýbajú ani oporné nohy, ktorými elektróda spočíva na spodnej časti bloku. Olovnaté kovové pletivo sa používa aj ako mriežka v priemysle.

Mreža zohráva úlohu nielen rámu, ktorý zaisťuje pevnosť elektródy. Poskytuje tiež zadržanie aktívnej hmoty a možnosť paralelného prepojenia elektród cez uši. Hrúbka elektródových mriežok sa volí na základe prevádzkového režimu a charakteristík štartovacích batérií. Mriežka s negatívomelektródy sú zvyčajne tenšie, pretože elektródy menej podliehajú korózii a deformácii. Hmotnosť zápornej mriežky je 50 % hmotnosti elektródy.

Ak je batéria bezúdržbová, potom je mriežka vyrobená z olova, vápnika a cínu alebo zliatin s nízkym obsahom antimónu. To vám umožní znížiť intenzívnu tvorbu plynov. Vápnik a kadmium poskytujú zvýšené napätie plynovania.

Separátory

Naďalej zvažujeme účel a dizajn štartovacej batérie. Čo je to oddeľovač? Slúži na oddelenie elektród v bloku. Ide o poréznu polymérovú prepážku, ktorá je určená na zabránenie skratu elektród rôznej polarity. Separátor zabezpečuje aj prísun elektrolytu do priestoru medzi elektródami. V olovenej batérii môže byť vyrobená z miporu, miplastu, porvinylu.

Špecifikácie batérie

Na území Ruskej federácie musí štartovacia batéria spĺňať normu GOST 959-2002. Batéria musí zodpovedať rozmerom a špecifikáciám pre konkrétne vozidlo.

Polarita batérie určuje, ako sú umiestnené záporné a kladné svorky prúdu. Ak vezmeme do úvahy batériu zo strany, ku ktorej sú závery bližšie, potom rozlišujú priamu polaritu a spätnú polaritu. Priamka je, keď je kladný pól vľavo a záporný pól vpravo. V opačnom prípade je pozitívum vpravo a záporné vľavo.

Šírka batérie musí zodpovedať šírke miesta pod ňoubatérie v konkrétnom aute. Väčšina batérií je pripevnená k spodným lištám puzdra. Pokiaľ ide o dĺžku a výšku, tieto parametre môžu byť väčšie, ak to výklenok umožňuje.

Menovitá kapacita je celkové množstvo elektriny, ktoré dokáže štartovacia batéria vyrobiť v 20-hodinovom režime vybíjania s prúdom rovnajúcim sa 0,05 kapacity až do napätia na prúdových svorkách 10,5 V. Existuje aj napr. parameter ako rezervná kapacita je doba vybitia nabitej batérie s prúdom 25 A až 10,5 V.

Pohybový rolovací prúd je vybíjací prúd, ktorý je batéria schopná dodať pri teplote -18 stupňov po dobu 10 sekúnd. V tomto prípade je napätie minimálne 7,5 V. Čím vyšší je tento parameter, tým ľahšie bude štartovanie motora v zime.

Lifetime

Rozkaz SD ozbrojených síl Ruskej federácie č. 104 uvádza príčiny porúch, pri ktorých nie je možné použiť batériu. Objednávka sa vzťahuje na normy pre životnosť štartovacích batérií. Zobrazuje životnosť pre rôzne typy áut.

Minimálna prevádzková doba osobného automobilu pri individuálnom používaní je 60 000 km a bežná životnosť je 4 roky. Ak sa rovnaký osobný automobil používa na oficiálne použitie, životnosť batérie je 2,5 roka alebo 112 tisíc km. Ak je osobný automobil prevádzkovaný v režime taxi, životnosť batérie je v tomto prípade 70 000 km alebo 21 mesiacov. Štartovacia batéria na komerčných ľahkých úžitkových vozidlách by mala byťžiť 2 roky.

Musíte však vziať do úvahy, že teraz neexistujú žiadne jasné pravidlá. Všetky batérie sú iné a rôzni sú aj ich výrobcovia. Niekto vyrába kvalitný výrobok, niekto nekvalitný. Medzi poruchami, pri ktorých nie je možné plne využiť batériu, možno rozlíšiť nasledujúce. Ide o deformáciu dosiek autobatérie a ich následné zničenie, skrat, silné sulfatovanie dosiek, intenzívne samovybíjanie, prepólovanie bez zásahu človeka.

Ako môžem udržiavať batériu?

Rozlišujete servisované a bezúdržbové batérie. Tie si podľa výrobcov nevyžadujú počas celej životnosti žiadnu údržbu. Maximálne, čo môže majiteľ urobiť, je pravidelne nabíjať batériu pomocou nabíjačky. Čo sa týka údržby štartovacích batérií prvého typu, je potrebné pravidelne kontrolovať kapacitu elektrolytu, nabíjať batériu na nabíjačke, v prípade poklesu hladiny doplniť destilovanú vodu.