Baterie v autě - co to je?

Některé systémy vozidla vyžadují k provozu napětí. Někteří používají pouze malou část energie, například výhradně pro provoz jednoho senzoru. Jiné systémy jsou složité a bez elektřiny nemohou fungovat.

Například k nastartování motoru dříve používali řidiči speciální knoflík. Byl vložen do otvoru pro něj určeného a pomocí fyzické síly byl otočen klikovým hřídelem motoru. V moderních automobilech takový systém nemůžete použít. Místo této metody je k setrvačníku připojen startér. Tento prvek používá k otáčení setrvačníku proud.

Pro zajištění elektřiny ve všech systémech automobilu poskytli výrobci použití baterií. Už jsme uvažovali, jak se o tento prvek starat. v jedné z předchozích recenzí... Nyní si povíme o typech dobíjecích baterií.

Co je to baterie

Začněme terminologií. Autobaterie je zdrojem konstantního proudu pro elektrickou síť automobilu. Je schopen akumulovat elektřinu za chodu motoru (pro tento proces se používá generátor).

Jedná se o dobíjecí zařízení. Pokud je vybitý do té míry, že nelze vozidlo nastartovat, je baterie vyjmuta a připojena k nabíječce, která funguje na domácí napájení. Jsou popsány další způsoby spuštění motoru, když je baterie zasazena zde.

Podle modelu vozidla může být baterie instalována v motorovém prostoru, pod podlahou, v samostatném výklenku mimo auto nebo v kufru.

Baterie

Dobíjecí baterie se skládá z několika článků (tzv. Baterie). Každá buňka má desky. Každá platina nese kladný nebo záporný náboj. Mezi nimi je speciální oddělovač. Zabraňuje zkratům mezi deskami.

Pro zvětšení kontaktní plochy elektrolytu má každá deska tvar mřížky. Je vyroben z olova. Účinná látka se vtlačí do mřížky, která má porézní strukturu (což zvyšuje kontaktní plochu desky).

Pozitivní destička se skládá z olova a kyseliny sírové. Síran barnatý je obsažen ve struktuře negativní destičky. Během procesu nabíjení mění látka desky s kladným pólem své chemické složení a stává se oxidem olovnatým. Z desky se záporným pólem se stane běžná olověná deska. Po odpojení nabíječky se struktura desky vrátí do své původní polohy a změní se jejich chemické složení.

Do každé nádoby se nalije elektrolyt. Je to kapalná látka, která obsahuje kyselinu a vodu. Kapalina způsobuje chemickou reakci mezi deskami, ze kterých je generován proud.

Všechny články baterie jsou umístěny v krytu. Je vyroben ze speciálního typu plastu, který je odolný vůči stálému vystavení aktivnímu kyselému prostředí.

Princip fungování akumulátoru (akumulátoru)

Autobaterie využívá k výrobě elektřiny pohyb nabitých částic. V baterii probíhají dva různé procesy, díky nimž lze zdroj energie používat po dlouhou dobu:

• Slabá baterie. V tomto okamžiku účinná látka oxiduje desku (anodu), což vede k uvolňování elektronů. Tyto částice jsou směrovány na druhou desku - katodu. V důsledku chemické reakce se uvolňuje elektřina;
• Nabíjení baterie. V této fázi dochází k opačnému procesu - elektrony se přeměňují na protony a látka je přenáší zpět - z katody na anodu. Ve výsledku jsou desky obnoveny, což umožňuje následný proces vybíjení.

Typy a typy baterií

V dnešní době existuje široká škála baterií. Liší se od sebe materiálem desek a složením elektrolytu. V automobilech se používají tradiční typy kyselin olovnatých, ale již existují časté případy použití pokročilých technologií. Zde jsou některé z funkcí této a dalších typů baterií.

Tradiční („antimon“)

Olověná baterie, jejíž desky obsahují nejméně 5 procent antimonu. Tato látka byla přidána do složení elektrod pro zvýšení jejich pevnosti. Elektrolýza v takových napájecích zdrojích je nejdříve. Současně se uvolní dostatečné množství energie, ale desky se rychle zničí (proces začíná již při 12 V).

Hlavní nevýhodou těchto baterií je velké uvolňování kyslíku a vodíku (vzduchové bubliny), což způsobuje odpařování vody z plechovek. Z tohoto důvodu jsou všechny antimonové baterie opravitelné - alespoň jednou za měsíc je třeba zkontrolovat hladinu a hustotu elektrolytu. Údržba zahrnuje v případě potřeby přidání destilované vody, aby desky nebyly odkryté.

Takové baterie se již v automobilech nepoužívají, aby řidiči co nejvíce usnadňovali údržbu vozu. Tyto baterie byly nahrazeny protějšky s nízkým obsahem antimonu.

Nízký obsah antimonu

Množství antimonu ve složení desek je minimalizováno, aby se zpomalil proces odpařování vody. Dalším pozitivním bodem je, že se baterie v důsledku skladování nevybíjí tak rychle. Takové úpravy jsou klasifikovány jako typy s nízkou údržbou nebo bez údržby.

To znamená, že majitel vozidla nemusí každý měsíc kontrolovat hustotu a objem elektrolytu. I když je nelze nazvat zcela bezúdržbovými, protože voda v nich stejně vaří a objem je třeba doplnit.

Výhodou těchto baterií je jejich nenáročnost na spotřebu energie. V automobilové síti mohou nastat napěťové rázy a poklesy, ale to nemá nepříznivý vliv na zdroj energie, jako je tomu u analogu vápníku nebo gelu.

Z tohoto důvodu jsou tyto baterie nejvhodnější pro domácí automobily, které se nemohou pochlubit vybavením se stabilní spotřebou energie. Jsou také vhodné pro motoristy s průměrným příjmem.

Vápník

Jedná se o modifikaci baterie s nízkým obsahem antimonu. Pouze místo toho, aby obsahoval antimon, se na destičky přidává vápník. Kromě toho je tento materiál součástí elektrod obou pólů. Ca / Ca je uvedeno na štítku takové baterie. Aby se snížil vnitřní odpor, je povrch aktivních desek někdy potažen stříbrem (extrémně malá část obsahu).

Přidání vápníku dále snížilo plynování během provozu na baterii. Hustotu a objem elektrolytu v takových modifikacích po celou dobu provozu není nutné vůbec kontrolovat, proto se jim říká, že nevyžaduje údržbu.

Tento typ napájecího zdroje je o 70 procent nižší (ve srovnání s předchozí úpravou) při samovybíjení. Díky tomu je lze dlouhodobě skladovat, například při zimním skladování zařízení.

Další výhodou je, že se nebojí přebíjení, protože elektrolýza v nich začíná již při 12, ale při 16 V.

Přes mnoho pozitivních aspektů mají vápníkové baterie několik významných nevýhod:

• Spotřeba energie poklesne, pokud je několikrát zcela vybitá a poté znovu nabita od nuly. Kromě toho tento parametr klesá natolik, že baterie vyžaduje výměnu, protože její kapacita není dostatečná pro normální fungování zařízení připojeného k síti automobilu;
• Zvýšená kvalita produktu vyžaduje vyšší poplatek, což znemožňuje přístup uživatelům s průměrným hmotným příjmem;
• Hlavní oblastí použití jsou zahraniční automobily, protože jejich vybavení je stabilnější z hlediska spotřeby energie (například boční světla se v mnoha případech automaticky vypnou, i když je řidič omylem zapomněl vypnout, což často vede k úplnému vybití baterie);
• Provoz na baterii vyžaduje větší pozornost, ale při správné péči o vozidlo (používání vysoce kvalitního vybavení a pozornost na úplné vybití) vydrží tato baterie mnohem déle než její protějšek s nízkým obsahem antimonu.

Hybridní

Tyto baterie jsou označeny Ca +. Desky jsou v této modifikaci hybridní. Pozitivní může zahrnovat antimon a negativní - vápník. Pokud jde o účinnost, jsou tyto baterie horší než baterie s vápníkem, ale voda v nich vaří mnohem méně než v bateriích s nízkým obsahem antimonu.

Takové baterie tolik netrpí plným vybitím a nebojí se přebíjení. Skvělá volba, pokud možnost rozpočtu není technicky uspokojivá a na analog vápníku není dost peněz.

Gel, AGM

Tyto baterie používají gelový elektrolyt. Důvodem pro vytvoření těchto baterií byly dva faktory:

• Tekutý elektrolyt běžných baterií rychle odtéká, když je pouzdro bez tlaku. To je plné nejen škod na majetku (karoserie vozu se rychle zhorší), ale také může vážně poškodit lidské zdraví, když se řidič snaží něco udělat;
• Po nějaké době se desky díky neopatrnému provozu mohou zhroutit (vysypat).

Tyto problémy byly odstraněny použitím zgelovatěného elektrolytu.

V modifikacích AGM je do zařízení přidán porézní materiál, který drží gel v blízkosti desek a brání tvorbě malých bublin v jejich bezprostřední blízkosti.

Výhody těchto baterií jsou:

• Nebojí se náklonu - u modelů s tekutým elektrolytem toho nelze dosáhnout, protože během jejich provozu se v pouzdře stále tvoří vzduch, který při převrácení odhalí desky;
• Dlouhodobé skladování nabité baterie je povoleno, protože má nejnižší práh samovybíjení;
• Během celého cyklu mezi náboji vytváří stabilní proud;
• Nebojí se úplného vybití - kapacita baterie se neztrácí současně;
• Životnost těchto prvků dosahuje deseti let.

Kromě výhod mají tyto autobaterie řadu velkých nevýhod, které zmátou většinu uživatelů, kteří si je chtějí nainstalovat do svého automobilu:

• Velmi náladové nabíjení - to vyžaduje použití speciálních nabíječek, které poskytují stabilní a nízký nabíjecí proud;
• Rychlé nabíjení není povoleno;
• V chladném počasí účinnost baterie prudce klesá, protože gel po ochlazení snižuje jeho vlastnosti vodičů;
• Vůz musí mít stabilní generátor, takže takové úpravy se používají v luxusních automobilech;
• Velmi vysoká cena.

Alkalické

Autobaterie lze plnit nejen kyselým, ale i alkalickým elektrolytem. Místo olova jsou desky v těchto modifikacích vyrobeny z niklu a kadmia nebo niklu a železa. Jako aktivní vodič se používá hydroxid draselný.

Elektrolyt v těchto bateriích není třeba doplňovat, protože se během provozu neodváří. Ve srovnání s kyselinovými protějšky mají tyto typy baterií následující výhody:

• Nebojí se přebití;
• Akumulátor lze skladovat ve vybitém stavu a neztratí své vlastnosti;
• Dobití pro ně není kritické;
• Stabilnější při nízkých teplotách;
• Méně náchylné k samovybíjení;
• Nevypouštějí agresivní škodlivé páry, což jim umožňuje nabíjet v obytné oblasti;
• Ukládají více energie.

Před zakoupením takové úpravy musí majitel automobilu zjistit, zda je připraven provést takové kompromisy:

• Alkalická baterie produkuje menší napětí, takže je zapotřebí více plechovek než kyselý protějšek. Přirozeně to ovlivní rozměry baterie, která by poskytovala potřebnou energii konkrétní palubní síti;
• Vysoká cena;
• Vhodnější pro trakci než funkce startéru.

Li-ion

Nejpokročilejší jsou momentálně lithium-iontové možnosti. Tato technologie dosud nebyla dokončena - složení aktivních desek se neustále mění, ale látkou, s níž se experimenty provádějí, jsou ionty lithia.

Důvodem těchto změn je zvýšená bezpečnost během provozu (například lithiový kov se ukázal být výbušný), stejně jako pokles toxicity (úpravy s reakcí manganu a oxidu lithného měly vysokou míru toxicity, proto nemohly být elektromobily na takových prvcích označeny jako „zelené“ doprava).

Tyto baterie jsou navrženy tak, aby byly co nejstabilnější a nejbezpečnější pro likvidaci. Mezi výhody této inovace patří:

• Největší kapacita ve srovnání se stejnými bateriemi;
• Nejvyšší napětí (jedna banka může napájet 4 V, což je dvakrát více než u „klasického“ analogu);
• Méně náchylné k samovybíjení.

Navzdory těmto výhodám tyto baterie ještě nejsou schopné konkurovat jiným analogům. Existuje několik důvodů:

• Pracují špatně za studena (při negativních teplotách se velmi rychle vybíjí);
• Velmi málo cyklů nabíjení / vybíjení (až pět set);
• Skladování baterie má za následek ztrátu kapacity - za dva roky se sníží o 20 procent;
• Bojíte se úplného vybití;
• Vydává slabý výkon, aby jej bylo možné použít jako spouštěcí prvek - zařízení bude fungovat dlouho, ale na spuštění motoru není dostatek energie.

Existuje další vývoj, který chtějí implementovat do elektrických vozidel - superkondenzátor. Mimochodem, auta, která již fungují na tento typ baterií, již byla vytvořena, ale mají také mnoho nevýhod, které jim brání v soutěžení se škodlivějšími a nebezpečnějšími bateriemi. Je popsán takový vývoj a elektrické vozidlo poháněné tímto zdrojem energie v jiné recenzi.

Životnost baterie

I když k dnešnímu dni probíhá výzkum zaměřený na zlepšení účinnosti a bezpečnosti baterií pro palubní síť automobilů, zatím jsou nejoblíbenější kyselé varianty.

Na životnost baterie mají vliv následující faktory:

• Teplota, při které je napájen zdroj;
• Bateriové zařízení;
• Účinnost a výkon generátoru;
• Fixace baterie;
• Režim jízdy;
• Spotřeba energie při vypnutém zařízení.

Správné skladování nepoužívané baterie je popsáno v zde.

Většina kyselinových baterií má malou životnost - ty nejvyšší kvality, i když jsou dodržena všechna provozní pravidla, budou fungovat od pěti do sedmi let. Nejčastěji se jedná o bezobslužné modely. Jsou uznáváni značkou - známí výrobci nezkazí jejich reputaci výrobky nízké kvality. Takový výrobek bude mít také dlouhou záruční dobu - nejméně dva roky.

Možnost rozpočtu bude trvat tři roky a záruka na ně nepřesáhne 12 měsíců. Tuto možnost byste neměli spěchat, protože není možné vytvořit ideální podmínky pro provoz na baterii.

Ačkoli není možné určit pracovní zdroj po celá léta, je to stejné jako v případě pneumatik pro automobily, které je popsáno v jiném článku... Průměrná baterie musí vydržet 4 XNUMX cyklů nabíjení / vybíjení.

Další informace o výdrži baterie jsou popsány v tomto videu:

Jak dlouho vydrží baterie v autě?

Otázky a odpovědi:

Co znamená baterie? Akumulátorová baterie - akumulátor. Jedná se o zařízení, které samostatně vyrábí elektřinu potřebnou pro autonomní provoz elektrických spotřebičů v automobilu.

Co dělá baterie? Když se nabije, elektřina spustí chemický proces. Když se baterie nenabíjí, spustí se chemický proces k výrobě elektřiny.