Začetna baterija: značilnosti, konstrukcija in namen

Začetne baterije so vir energije v avtomobilih. Električna energija potrebno za Zagon motorja z notranjim izgorevanjem in napajanje vseh porabnikov. V traktorjih in avtomobilih se uporabljata dve vrsti virov energije. Gre za baterijo in električni generator. Akumulator oskrbuje z energijo zaganjalnik pri zagonu motorja in porabnike. Baterija nadomesti pomanjkanje energije, ko alternator še ni začel delovati. Zato se akumulator imenuje zagonski akumulator. Obstajajo tudi vlečne baterije, vendar so potrebne za druge naloge.

Iz zgodovine

Prvo polno funkcionalno baterijo je leta 1859 razvil francoski izumitelj Planté. Naprava je bila sestavljena iz dveh listov navitega svinca, ki sta bila ločena z ločilom. Te plošče so bile potopljene v raztopino žveplove kisline. Baterija je imela skupno aktivno površino elektrod 10 m2. Z nadaljnjimi izboljšavami in spremembami je bila baterija leta 1880 uvedena v množično proizvodnjo. Volkmar je kasneje izdelal mrežaste plošče iz zlitine svinca in antimona, s čimer se je začelo novo obdobje baterij. Vendar je bil električni zaganjalnik prvič uporabljen v avtomobilih šele leta 1925.

Načelo delovanja

Najpreprostejši svinčeni akumulator je plastična posoda z elektrolitom v notranjosti. Posoda vsebuje dve plošči. To sta elektrodi baterije. Elektrolit je raztopina visoko prečiščene žveplove kisline in destilirane vode. Aktivni snovi v elektrokemijskih procesih sta svinčev dioksid na pozitivni plošči in gobasti svinec na negativni plošči. Elektrolit v napolnjeni bateriji ima večjo kapaciteto.

Baterija deluje po načelu dvojne pretvorbe: najprej se električna energija iz zunanjih virov pretvori v kemično energijo, nato pa se kemična energija pretvori v električno energijo. Baterija ni samostojen vir energije, temveč le shranjuje in pretvarja električno energijo.

Tok povzroči razgradnjo žveplove kisline v elektrolitu. Iz njega se pridobiva vodik, ki se nato združi s kisikom, sproščenim na pozitivni plošči. Vodik in kisik se združita v vodo. Svinec se združi s preostankom kisline in tvori svinčev sulfat.

Ob kemični pretvorbi pozitivne plošče se ob praznjenju baterije spremeni tudi kemična sestava negativne plošče. Gobasti svinec se združi z ostanki kisline in tvori svinčev sulfat.

Oblikovanje

Svinčevo-kislinsko baterijo kot reverzibilen vir električnega toka strukturno sestavlja blok elektrod z različnimi potenciali, ki je v posodi, napolnjeni z elektrolitom. Glede na potrebno napetost lahko baterija vsebuje več zaporedno povezanih enot. 12-voltna baterija ima 6 takšnih celic. Pri napetosti 24 V vsebuje baterija 12 celic.

Elektrode

V svinčevo-kislinskem akumulatorju ima elektroda obliko mrežaste plošče. Celice plošče so napolnjene z aktivnimi snovmi. Aktivna masa je porozna, tako da lahko v reakciji nastajanja toka sodeluje čim več aktivnih snovi. To je še posebej pomembno, če so tokovi praznjenja visoki.

Mreža vključuje okvir, navpična rebra, vodoravne nastavke, nastavek, prek katerega so elektrode povezane z mostom. Obstajajo tudi podporne noge, ki podpirajo elektrodo na dnu baterijskega bloka. Mreža iz svinčene žice se uporablja tudi kot mreža v industriji.

Mreža ni le okvir, temveč zagotavlja tudi trdnost elektrode. Zagotavlja tudi, da se ohrani aktivna masa in da se lahko elektrode prek ušes povežejo vzporedno. Debelina mrežnih elektrod se izbere glede na način delovanje in značilnosti zaganjalnih baterij. Rešetka z negativnimi elektrodami je običajno tanjša, saj so elektrode manj izpostavljene koroziji in deformacijam. Masa negativne mreže je 50 % mase elektrode.

Če baterija ne potrebuje vzdrževanja, je mreža izdelana iz svinčevo-kalcijevo-kositrove ali žveplove zlitine z nizko vsebnostjo žvepla. To pomaga zmanjšati intenzivno nastajanje plinov. Kalcij in kadmij povzročata povečano gaziranje.

Separatorji

Nadaljujemo s pregledom namena in konstrukcije zaganjalnega akumulatorja. Kaj je separator? Služi za ločevanje elektrod v bloku. Gre za porozno polimerno pregrado, ki je zasnovana tako, da preprečuje kratek stik elektrod različnih polaritet. Separator zagotavlja tudi rezervo elektrolita v prostoru med elektrodami. V svinčeni bateriji je lahko izdelan iz mipora, myplasta, polivinila.

Značilnosti baterije

Na ozemlju Ruske federacije morajo biti zaganjalni akumulatorji v skladu z GOST 959-2002. Akumulator mora biti ustrezne velikosti in specifikacij za določeno vozilo.

Polarnost baterije določa, kako sta postavljena negativni in pozitivni izhod. Če baterijo gledate s strani, na kateri so vodniki najbližje, lahko razlikujete med direktno in reverzno polariteto. naravnost je, če je pozitivni priključek na levi strani, negativni pa na desni. Obrnjeno je, če je pozitivni priključek postavljen na desno, negativni priključek pa na levo.

Širina baterije mora ustrezati širini prostora za baterijo v vozilu. Večina baterij je pritrjena na spodnje jezičke ohišja. Po dolžini in višini ti parametri je lahko večja, če to dopušča niša.

Nazivna zmogljivost je skupna količina električne energije, ki jo lahko zaganjalna baterija zagotovi v 20-urnem obdobju praznjenja s tokom 0,05 % svoje zmogljivosti do končne napetosti 10,5 V. Obstaja tudi parameter, kot je rezervna zmogljivost, ki je čas za praznjenje napolnjene baterije s tokom 25 A do 10,5 V.

Tok prostega teka pri zagonu je tok praznjenja, ki ga je baterija sposobna zagotavljati 10 sekund pri temperaturi -18 stopinj Celzija. Najmanjša napetost je vsaj 7,5 V. Višji kot je ta parameter, lažje bo zagnati motor pozimi.

Življenjska doba

V ukazu SR št. 104 oboroženih sil RF so navedeni vzroki napak, v katerem Baterije ne smete uporabljati. Odredba se nanaša na standarde življenjska doba zaganjalni akumulatorji. To so življenjski časi za različne vrste vozil.

Najmanjša prevožena razdalja za osebni avtomobil v posameznih primerih je 60.000 km, pričakovana življenjska doba pa je 4 leta. Če se isti osebni avtomobil uporablja v poslovne namene, je pričakovana življenjska doba akumulatorja 2,5 leta ali 112.000 ur. km. Če se vozilo uporablja v taksi načinu, je življenjska doba baterije 70.000 km ali 21 mesecev. Standardna življenjska doba zagonskega akumulatorja v lahkem gospodarskem vozilu je 2 leti.

Vendar je treba upoštevati, da trenutno ni jasnih pravil. Vse baterije so različne, prav tako njihovi proizvajalci. Nekateri proizvajajo kakovosten izdelek, drugi nizkokakovosten. Med okvarami, pri katerih baterije ni mogoče uporabljati s polno zmogljivostjo, so naslednje. To so: deformacija plošč akumulatorja vozila in njihovo posledično uničenje, kratki stiki, huda sulfatizacija plošč, močno samopraznjenje in ponovna polarizacija brez človekovega posredovanja.

Kako je mogoče servisirati baterijo?

Razlikujemo med vzdrževalnimi in nevzdrževalnimi baterijami. Po navedbah proizvajalcev slednji ne potrebujejo vzdrževanja v celotni življenjski dobi. Najbolje, kar lahko stori lastnik, je, da redno polni akumulator z uporabo polnilec. Pri vzdrževanju zaganjalnikov prve vrste je treba redno preverjati zmogljivost elektrolita, baterijo je treba polniti na polnilniku, dodati destilirano vodo, če je njena raven padla.