Войти
Типичный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В, 40 Ач An автомобильный аккумулятор - это аккумулятор, который используется для запуска автомобиля. Его основная цель - подавать электрический ток на электрический пусковой двигатель, который, в свою очередь, запускает химический двигатель внутреннего сгорания, который фактически приводит в движение транспортное средство. После того, как двигатель работает, питание электрических систем автомобиля по-прежнему обеспечивается аккумулятором, а генератор заряжает аккумулятор по мере увеличения или уменьшения потребности.
Обычно, при запуске используется менее трех процентов емкости аккумулятора. По этой причине автомобильные аккумуляторы предназначены для обеспечения максимального тока в течение короткого периода времени. По этой причине их иногда называют «батареями SLI» для запуска, освещения и зажигания. Аккумуляторы SLI не предназначены для глубокой разрядки, и полная разрядка может сократить срок их службы.
Аккумулятор SLI не только запускает двигатель, но и обеспечивает дополнительную мощность, необходимую, когда электрические требования транспортного средства превышают мощность, поступающую от Система зарядки. Это также стабилизатор, сглаживающий потенциально опасные скачки напряжения. При работающем двигателе большая часть энергии обеспечивается генератором переменного тока, который включает в себя регулятор напряжения, чтобы поддерживать выходное напряжение между 13,5 и 14,5 В. Современные батареи SLI - свинцово-кислотные типа, с использованием шести последовательно соединенных ячеек для обеспечения номинальной 12-вольтовой системы (в большинстве легковых автомобилей и легких грузовиков) или двенадцати ячеек для 24-вольтовой системы, например, в тяжелых грузовиках или землеройном оборудовании.
Взрыв газа может произойти на отрицательном электроде, где может накапливаться газообразный водород из-за заблокированных вентиляционных отверстий батареи или плохой вентиляции в сочетании с источником зажигания. Взрывы при запуске двигателя обычно связаны с корродированными или грязными клеммами аккумуляторной батареи. В исследовании 1993 года, проведенном Национальной администрацией безопасности дорожного движения США, говорится, что 31% травм от взрыва автомобильных аккумуляторов происходит во время зарядки аккумулятора. Следующие наиболее распространенные сценарии были при работе с кабельными соединениями, при запуске от внешнего источника, как правило, из-за невозможности подключения к разряженной батарее перед источником зарядки и невозможности подключения к шасси транспортного средства, а не напрямую к заземленному полюсу аккумулятора, а также при проверке жидкости. уровни. Почти две трети раненых получили химические ожоги, а почти три четверти получили травмы глаз, среди других возможных травм.
Электромобили (EV) питаются от -напряжение аккумулятор электромобиля, но у них обычно есть и автомобильный аккумулятор, поэтому они могут использовать стандартные автомобильные аксессуары, рассчитанные на работу от 12 В. Их часто называют вспомогательными батареями.
В отличие от обычных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, электромобили не заряжают вспомогательную батарею с помощью генератора переменного тока - вместо этого они используют преобразователь постоянного тока для понизьте высокое напряжение до требуемого напряжения плавающего заряда (обычно около 14 В).
Ранние автомобили не имели аккумуляторов, поскольку их электрические системы были ограничены. Вместо электрического гудка использовался звонок, фары газовые, двигатель запускался рукояткой. Автомобильные аккумуляторы стали широко использоваться примерно в 1920 году, когда автомобили стали оснащаться электрическими стартерными двигателями. Герметичный аккумулятор, который не требовал дозаправки, был изобретен в 1971 году.
Первые системы запуска и зарядки были разработаны как 6-вольтовые и положительно-заземляющие системы с шасси автомобиля. напрямую подключен к положительной клемме аккумуляторной батареи. Сегодня почти все дорожные транспортные средства имеют отрицательную систему заземления. Отрицательный вывод аккумуляторной батареи подключен к шасси.
автомобиля Hudson Motor Car Company была первой, кто использовал стандартизированные батареи в 1918 году, когда они начали использовать батареи Battery Council International. BCI - это организация, которая устанавливает стандарты размеров для аккумуляторов.
В автомобилях до середины 1950-х годов использовались электрические системы и батареи 6 В. Переключение с 6 на 12 В произошло, когда более мощным двигателям с более высокой степенью сжатия требовалось больше электроэнергии для запуска. Меньшие автомобили, которым для запуска требовалось меньше энергии, работали на 6 В дольше, например, Volkswagen Beetle в середине 1960-х годов и Citroën 2CV в 1970 году.
В 1990-х годах был предложен стандарт 42V электрической системы. Он был предназначен для установки более мощных аксессуаров с электрическим приводом и более легких автомобильных жгутов проводов. Доступность двигателей с более высоким КПД, новых методов подключения и цифрового управления, а также ориентация на гибридные автомобильные системы, использующие высоковольтные стартеры / генераторы, в значительной степени устранили необходимость переключения основных автомобильных напряжений.
Автомобильная батарея представляет собой пример батареи с влажными элементами с шестью ячейками. Каждая ячейка свинцовой аккумуляторной батареи состоит из чередующихся пластин, изготовленных из сетки из свинцового сплава, заполненной губчатым свинцом (катодные пластины) или покрытых диоксидом свинца (анод ). Каждая ячейка заполнена раствором серной кислоты, который является электролитом. Первоначально каждая ячейка имела заливную крышку, через которую можно было наблюдать за уровнем электролита и которая позволяла добавлять воду в ячейку. Крышка наливной горловины имела небольшое вентиляционное отверстие, которое позволяло газу водороду, образующемуся во время зарядки, выходить из ячейки.
Ячейки соединены короткими тяжелыми ремнями от положительных пластин одной ячейки к отрицательным пластинам соседней ячейки. Пара тяжелых клемм, покрытых свинцом для защиты от коррозии, устанавливается наверху, а иногда и сбоку батареи. В ранних автомобильных батареях использовались жесткие резиновые корпуса и разделители из деревянных пластин. В современных устройствах используются пластиковые корпуса и тканые листы для предотвращения соприкосновения пластин ячейки и короткого замыкания.
Раньше автомобильные аккумуляторы требовали регулярного осмотра и обслуживания для замены воды, которая разлагалась во время работы аккумулятора. В «не требующих обслуживания» (иногда называемых «не требующих обслуживания») батареях пластинчатые элементы используют другой сплав, что снижает количество воды, разлагающейся при зарядке. Современному аккумулятору может не потребоваться дополнительная вода в течение срока его службы; в некоторых типах отсутствуют отдельные крышки заливной горловины для каждой ячейки. Недостатком этих аккумуляторов является то, что они очень нетерпимы к глубокому разряду, например, когда автомобильный аккумулятор полностью разряжен, если оставить включенным свет. Это покрывает свинцовые пластинчатые электроды отложениями сульфата свинца и может сократить срок службы батареи на треть или более.
VRLA батареи, также известные как батареи из абсорбированного стекломата (AGM), более устойчивы к глубокому разряду, но они более дороги. Батареи VRLA не допускают добавления воды в элемент. Каждая ячейка имеет автоматический клапан сброса давления для защиты корпуса от разрушения при сильной перезарядке или внутреннем выходе из строя. Аккумулятор VRLA не может пролить свой электролит, что делает его особенно полезным в транспортных средствах, таких как мотоциклы.
Батареи обычно состоят из шести гальванических элементов в последовательной цепи. Каждая ячейка обеспечивает 2,1 вольт, что в сумме составляет 12,6 вольт при полной зарядке. Во время разряда на отрицательном (свинцовом) выводе химическая реакция высвобождает электроны во внешнюю цепь, а на положительном (оксид свинца) выводе другая химическая реакция поглощает электроны из внешней цепи.. Это приводит в движение электроны через провод внешней цепи (электрический провод ), чтобы произвести электрический ток (электричество ). Когда батарея разряжается, кислота электролита реагирует с материалами пластин, изменяя их поверхность на сульфат свинца. При перезарядке происходит обратная химическая реакция: сульфат свинца превращается в диоксид свинца. После восстановления исходного состояния пластин процесс можно повторить.
В некоторых автомобилях используются другие стартерные батареи. Porsche 911 GT3 RS 2010 года выпуска оснащен литий-ионным аккумулятором в качестве опции для экономии веса. Тяжелые автомобили могут иметь две батареи серии для системы 24 В или могут иметь последовательно-параллельные группы батарей, питающих 24 В.
Батареи сгруппированы по физическому размеру, типу и расположению клемм, а также способу установки.
Ампер-часы (Ач или А · ч) - единица измерения связаны с емкостью аккумуляторов энергии. Этот рейтинг требуется по закону в Европе.
способность батареи выдерживать минимально установленную электрическую нагрузку; он определяется как время (в минутах), в течение которого свинцово-кислотная батарея при температуре 80 ° F (27 ° C) будет непрерывно выдавать 25 ампер, прежде чем ее напряжение упадет ниже 10,5 В.
Аккумулятор Размер группы Совета International (BCI) определяет физические размеры батареи, такие как длина, ширина и высота. Эти группы определяются организацией.
Избыточное тепло является основной причиной выхода из строя аккумуляторной батареи, например, когда электролит испаряется из-за высоких температур, уменьшая эффективную площадь поверхности пластин подвергается воздействию электролита и приводит к сульфатированию. Скорость коррозии сетки увеличивается с температурой. Также низкие температуры могут привести к выходу из строя аккумулятора.
Если аккумулятор разряжен до такой степени, что он не может запустить двигатель, двигатель можно запустить от внешнего источника через внешний источник питания.. После запуска двигатель может перезарядить аккумулятор, если генератор и система зарядки не повреждены.
Коррозия на клеммах аккумулятора может помешать запуску автомобиля из-за электрического сопротивления, чего можно избежать, если правильно нанести диэлектрическую смазку..
Сульфатирование - это когда электроды покрываются твердым слоем сульфата свинца, который ослабляет аккумулятор. Сульфатирование может произойти, если аккумулятор не полностью заряжен и остается разряженным. Сульфатированные аккумуляторы следует заряжать медленно, чтобы предотвратить повреждение.
SLI-аккумуляторы не предназначены для глубокого разряда, и их срок службы сокращается при таком воздействии.
Автомобильные аккумуляторы, в которых используются свинцово-сурьмянистые пластины, требуют регулярного использования. доливка чистой воды для восполнения потерь воды из-за электролиза и испарения. Заменив легирующий элемент на кальций, более современные конструкции позволили снизить скорость потери воды. Современные автомобильные аккумуляторы требуют меньшего обслуживания и могут не иметь колпачков для добавления воды в элементы. Такие батареи содержат дополнительный электролит над пластинами, чтобы учесть потери в течение срока службы батареи.
Некоторые производители аккумуляторов включают встроенный ареометр, показывающий состояние заряда аккумулятора.
Положительный (красный) соединительный кабель, подключенный к клемме аккумулятора. Дополнительное окошко ареометра видно через одинарную перемычку. Черный отрицательный зажим перемычки не показан. Основным механизмом износа является отделение активного материала от пластин батареи, который накапливается в нижней части ячеек и может в конечном итоге вызвать короткое замыкание пластин. Это можно существенно уменьшить, поместив один набор пластин в пластиковые разделительные пакеты, сделанные из проницаемого материала. Это позволяет электролиту и ионам проходить сквозь них, но не дает накопившемуся шламу перекрывать пластины. Шлам в основном состоит из сульфата свинца, который образуется на обоих электродах.
Утилизация аккумуляторов автомобильных аккумуляторов снижает потребность в ресурсах, необходимых для производства новых аккумуляторов, улавливает токсичный свинец со свалок и предотвращает риск неправильной утилизации. Когда свинцово-кислотная батарея перестает удерживать заряд, она считается использованной свинцово-кислотной батареей (ULAB), которая классифицируется как опасные отходы в соответствии с Базельской конвенцией. По данным Агентства по охране окружающей среды США, автомобильный аккумулятор на 12 В является наиболее перерабатываемым продуктом в мире. Только в США заменяется около 100 миллионов автомобильных аккумуляторов в год, и 99 процентов из них сдаются на переработку. Однако переработка может осуществляться неправильно в нерегулируемых условиях. В рамках глобальной торговли отходами ULAB доставляются из промышленно развитых стран в развивающиеся для разборки и восстановления содержимого. Можно восстановить около 97 процентов свинца. Pure Earth оценивает, что более 12 миллионов людей третьего мира пострадали от загрязнения свинцом в результате переработки ULAB.
 | На Викискладе есть носители, связанные с Свинцово-кислотными аккумуляторами. |
