بطارية المبتدئين: الخصائص والجهاز والغرض

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:52

تستخدم بطاريات المبتدئين في السيارات كمصادر للطاقة. الكهرباء ضرورية لبدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي وتزويد جميع المستهلكين بالطاقة. تستخدم الجرارات والسيارات نوعين من مصادر الطاقة. هذه بطارية ومولد كهربائي. توفر البطارية الطاقة لبادئ التشغيل عند بدء تشغيل المحرك والمستهلكين. تعوض البطارية نقص الطاقة عندما لا يعمل المولد بعد. لذلك ، تسمى البطارية كبطارية بداية. هناك أيضًا بطاريات جر ، لكنها ضرورية لمهام أخرى.

من التاريخ

تم إنشاء أول بطارية كاملة في عام 1859 من قبل المخترع الفرنسي بلانت. يتكون الجهاز من ورقتين من الرصاص ملفوفتين في لولب ، مفصولة بفاصل. تم غمر هذه الأوراق في محلول حامض الكبريتيك. يبلغ إجمالي مساحة القطب النشط للبطارية 10 أمتار مربعة. بعد التحسينات والترقيات ، تم إطلاق البطارية في الإنتاج الضخم في1880. في وقت لاحق ، ابتكر فولكمار ألواحًا مقززة من سبائك الرصاص والأنتيمون ، مما أدى إلى عصر جديد للبطاريات. ومع ذلك ، لم يتم استخدام نظام التشغيل الكهربائي لأول مرة في السيارات حتى عام 1925.

مبدأ العملية

أبسط بطارية الرصاص هي وعاء بلاستيكي بداخله إلكتروليت. هناك صفيحتان في الوعاء. هذه هي أقطاب البطارية. المحلول الكهربائي عبارة عن محلول من حامض الكبريتيك عالي النقاء والماء المقطر. المواد الفعالة أثناء مرور العمليات الكهروكيميائية هي ثاني أكسيد الرصاص على الصفيحة الموجبة ، وكذلك الرصاص الإسفنجي على الجانب السلبي. سعة المحلول الكهربائي للبطارية المشحونة أعلى.

تعمل البطارية على أساس مبدأ التحويل المزدوج: أولاً ، يتم تحويل الكهرباء من مصادر خارجية إلى طاقة كيميائية ، ثم يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. البطارية ليست مصدر طاقة مستقل ولكنها تقوم فقط بتجميع وتحويل الكهرباء

تحت تأثير التيار ، يتحلل حمض الكبريتيك ، الموجود في تكوين المنحل بالكهرباء. يتم إطلاق الهيدروجين منه ، والذي يتحد لاحقًا مع الأكسجين المنطلق على اللوحة الإيجابية. ينتج عن مزيج الهيدروجين والأكسجين الماء. يتحد الرصاص مع ما تبقى من الحمض وينتج عنه كبريتات الرصاص

جنبًا إلى جنب مع التحولات الكيميائية على اللوحة الموجبة ، عندما يتم تفريغ البطارية ، يتغير التركيب الكيميائي للبطارية السلبية أيضًا.وهكذا يتحد الرصاص الإسفنجي مع باقي الحمض ، وتتشكل كبريتات الرصاص.

تصميم

بطارية الرصاص الحمضية ، كمصدر قابل للانعكاس للتيار الكهربائي ، تتكون هيكليًا من كتلة من الأقطاب الكهربائية ذات الإمكانات المختلفة الموضوعة في خلية وعاء مليئة بالكهرباء. اعتمادًا على الجهد المطلوب ، قد تحتوي البطارية على عدة كتل متصلة في سلسلة. في بطارية بجهد 12 فولت ، توجد 6 كتل خلوية من هذا القبيل. وبجهد 24 فولت ، تحتوي البطارية على 12 خلية.

أقطاب

في بطارية الرصاص الحمضية ، يكون للقطب الكهربائي شكل لوحة شعرية. تمتلئ خلايا الصفيحة بالمواد الفعالة. تحتوي الكتلة النشطة على مسام بحيث يمكن لأكبر عدد ممكن من المواد الفعالة المشاركة في تفاعل الجيل الحالي. هذا مهم بشكل خاص إذا كانت تيارات التفريغ كبيرة.

تشتمل الشبكة على إطار ، وأضلاع عمودية ، وعروق أفقية ، وعروة إزالة التيار ، والتي يتم من خلالها توصيل الأقطاب الكهربائية بالجسر. هناك أيضًا أرجل داعمة يستقر بها القطب في الجزء السفلي من الكتلة. تستخدم الشبكة المعدنية المحتوية على الرصاص أيضًا كشبكة مقضب في الصناعة.

لا تلعب الشبكة دور الإطار الذي يضمن قوة القطب فقط. كما يوفر الاحتفاظ بالكتلة النشطة والقدرة على توصيل الأقطاب الكهربائية بالتوازي مع بعضها البعض من خلال الأذنين. يتم تحديد سمك شبكات القطب الكهربائي بناءً على وضع التشغيل وخصائص بطاريات بدء التشغيل. شبكة مع سلبيةعادة ما تكون الأقطاب الكهربائية أرق ، لأن الأقطاب الكهربائية أقل عرضة للتآكل والتشوه. كتلة الشبكة السالبة 50٪ من كتلة القطب.

إذا كانت البطارية لا تحتاج إلى صيانة ، فإن الشبكة مصنوعة من الرصاص والكالسيوم والقصدير أو سبائك منخفضة الأنتيمون. هذا يسمح لك بتقليل التكوين المكثف للغازات. يوفر الكالسيوم والكادميوم زيادة في الجهد بالغاز

فواصل

نواصل النظر في الغرض من بطارية البادئ وتصميمها. ما هو الفاصل؟ إنه يعمل على فصل الأقطاب الكهربائية في الكتلة. هذا قسم بوليمر مسامي ، مصمم لمنع دوائر قصيرة من الأقطاب الكهربائية ذات القطبية المختلفة. يوفر الفاصل أيضًا إمدادًا بالكهرباء في الفراغ بين الأقطاب الكهربائية. في بطارية الرصاص ، يمكن أن تكون مصنوعة من mipor ، miplast ، بورفينيل.

مواصفات البطارية

على أراضي الاتحاد الروسي ، يجب أن تتوافق بطارية البداية مع GOST 959-2002. يجب أن تتطابق البطارية مع أبعاد ومواصفات السيارة المحددة.

قطبية البطارية تحدد كيفية وجود المحطات الحالية السالبة والموجبة. إذا أخذنا في الاعتبار البطارية من الجانب الذي تكون الاستنتاجات أقرب إليه ، فإنهم يميزون بين القطبية المباشرة والعكس. الخط المستقيم يكون عندما يكون الطرف الموجب على اليسار والطرف السالب على اليمين. العكس هو عندما يكون الموجب على اليمين والسالب على اليسار.

يجب أن يتطابق عرض البطارية مع عرض المكان الموجود تحتهابطارية في سيارة معينة. يتم توصيل معظم البطاريات بالحواف السفلية للعلبة. بالنسبة للطول والارتفاع ، يمكن أن تكون هذه المعلمات أكبر إذا سمحت المكانة بذلك.

السعة المقدرة هي الكمية الإجمالية للكهرباء التي يمكن أن تنتجها بطارية البداية في وضع التفريغ لمدة 20 ساعة بتيار يساوي 0.05 سعة تصل إلى جهد كهربائي عند الأطراف الحالية يبلغ 10.5 فولت. المعلمة كسعة احتياطية هي وقت تفريغ بطارية مشحونة بتيار من 25 أمبير إلى 10.5 فولت.

تيار التمرير الخامل هو تيار التفريغ الذي تستطيع البطارية توصيله عند درجة حرارة -18 درجة لمدة 10 ثوانٍ. في هذه الحالة ، يكون الجهد على الأقل 7.5 فولت. وكلما زادت هذه المعلمة ، كان من الأسهل تشغيل المحرك في الشتاء.

مدى الحياة

يشير ترتيب SD التابع للقوات المسلحة للاتحاد الروسي رقم 104 إلى أسباب الأعطال التي لا يمكن استخدام البطارية فيها. يشير الترتيب إلى معايير عمر خدمة بطاريات بدء التشغيل. يوضح عمر الخدمة لأنواع السيارات المختلفة.

الحد الأدنى لوقت التشغيل لسيارة ركاب في الاستخدام الفردي هو 60.000 كم ، والعمر الطبيعي 4 سنوات. إذا تم استخدام نفس سيارة الركاب للاستخدام الرسمي ، فإن عمر البطارية 2.5 سنة أو 112 ألف كم. إذا تم تشغيل سيارة ركاب في وضع التاكسي ، فإن عمر البطارية في هذه الحالة هو 70000 كم أو 21 شهرًا. يجب أن تكون بطارية بدء التشغيل في المركبات التجارية الخفيفةيعيش 2 سنوات.

لكن عليك أن تأخذ في الاعتبار أنه لا توجد الآن قواعد واضحة. جميع البطاريات مختلفة ومصنعيها مختلفون أيضًا. ينتج شخص ما منتجًا عالي الجودة ، بينما ينتج شخص ما منتجًا منخفض الجودة. من بين الأعطال التي لا يمكن فيها استخدام البطارية بالكامل ، يمكن تمييز ما يلي. هذه هي تشوه لوحات بطارية السيارة وتدميرها اللاحق ، ماس كهربائى ، كبريتات قوية للألواح ، تفريغ ذاتي مكثف ، انعكاس القطبية دون تدخل بشري.

كيف يمكنني صيانة البطارية؟

يمكنك التمييز بين البطاريات التي يتم صيانتها والتي لا تحتاج إلى صيانة. هذا الأخير لا يتطلب أي صيانة طوال مدة خدمته ، وفقًا للمصنعين. الحد الأقصى الذي يمكن للمالك القيام به هو شحن البطارية بانتظام باستخدام شاحن. أما بالنسبة لصيانة بطاريات البادئ من النوع الأول ، فمن الضروري بشكل دوري التحقق من سعة الإلكتروليت ، وشحن البطارية على الشاحن ، وإضافة الماء المقطر إذا انخفض المستوى.