Bir batareya necə işləyir
Batareya nədir?
Batareya, elektrik enerjisini kimyəvi bir formada saxlayan və sonra idarə olunan bir şəkildə birbaşa cərəyan olaraq buraxan bir cihazdır.
Bütün növ batareyalarda bir elektrolitə batırılmış müsbət və mənfi bir elektrod var, bütün toplama konteyner içərisindədir.
Yuasa batareyalarının çoxu qurğuşun-turşu batareyalarıdır ki, bu da seyreltilmiş bir sulfat turşusu elektrolitində qurğuşun birləşmələrindən hazırlanmış müsbət və mənfi elektrodlara malikdir.
Qurğuşun-turşu batareyaları ikincil batareyalardır, yəni boşaldıldıqdan sonra şarj oluna bilər. "İlkin batareyalar yalnız bir dəfə boşaldıla bilər və sonra atılmalıdır"; misallar məşəl və radio batareyalarının bəzi növləri.
Bir Yuasa Batareyası necə işləyir
Müsbət elektrod qurğuşun dioksid və mənfi elektrod məsaməli qurğuşundan hazırlanmışdır.
Elektrik yükü (məsələn, işıqlar və ya bir başlanğıc motor) batareya boyunca bağlı olduqda, bir cərəyan batareyadakı elektrolitdən və xarici yükdən axır. Bu, batareyanın boşalmasına səbəb olur, nəticədə hər iki elektrodun kimyəvi tərkibi qurğuşun sulfata çevrilir.
Bir batareya, alternator, dinamo və ya şarj cihazı kimi xarici bir elektrik mənbəyindən batareya ilə bir cərəyan qoymaqla doldurula bilər. Bu, qurğuşun sulfatını qurğuşun dioksid və məsaməli qurğuşun ilkin materiallarına çevirir.
Batareya doldurulduqca elektrik, elektrolitdəki suyu qaz kimi buraxılan hidrogen və oksigenin tərkib hissələrinə ayırmağa (hidroliz etməyə) başlayır. Buna görə batareya doldurulduqda qazlar çıxır.
Batareya istehsalı nədir?
Izgaralar
Müsbət və mənfi elektrodlar zəif materiallardan düzəldildiyi üçün, bir qurğuşun ərintisindən hazırlanmış bir şəbəkə tərəfindən təmin edilən mexaniki bir dəstəyə ehtiyacı var; qurğuşun öz-özünə çox yumşaq olardı.
Elektrodlara (aktiv material) bir dəstək verməkdən əlavə, şəbəkə də elektrodlardan xarici yükə elektrik ötürür.
Elektrodlar
Elektrodlar əvvəlcə qurğuşun oksidi və qurğuşun sulfat qarışığından hazırlanır. Bu, müsbət boşqabdakı qurğuşun dioksidinə və batareya əvvəlcə şarj edildikdə mənfi boşqabdakı məsaməli qurğuşuna çevrilir.
Mənfi elektrod, batareyanı başlanğıcını yaxşılaşdırmaq üçün aşağı temperaturda yaxşı bir axıdma performansını təmin etmək üçün az miqdarda əlavə maddələr ehtiva edir.
Şəbəkə və elektrodun birləşməsinə normal olaraq bir plaka deyilir.
Elektrolit
Elektrolit seyreltilmiş kükürd turşusudur. Bu, batareya doldurulduqda və ya boşaldıqda müsbət və mənfi plitələr arasında elektrik ionlarını nəql etmək üçün bir dirijor rolunu oynayır.
Sülfat ionları qurğuşun sulfatı çıxarmaq üçün elektrodlara kimyəvi reaksiya verdikcə turşu da boşalmada iştirak edir.
Ayrılıq
Ayrılıq, bir-birlərinə qısalmamaq üçün müsbət və mənfi plitələr arasında yerləşdirilən bir izolyatordur.
Ayrılıqcının, ionların bir boşqabdan digərinə bir boşqabdan axması üçün çox kiçik deşiklər ilə mikroporoz olmaq lazımdır. Bir batareyada meydana gələn yüksək temperatura və güclü turşu oksidləşmə şəraitinə qarşı durmağı da bacarır.
Müasir ayırıcıların çoxu batareyanın içərisində tələb olunan şərtləri ödəmək üçün düzgün xüsusiyyətlərə malik olan mikroporoz polietilendən hazırlanmışdır.
Konteyner və qapaq
Bunlar normal olaraq yüngül, lakin güclü bir plastik olan polipropilendən hazırlanır. Bəzi plastiklərdən fərqli olaraq, soyuq olduqda kövrək olmur və buna görə də işləmə zamanı dizlərə müqavimət göstərə bilər. Turşu tərəfindən təsirlənmir və normal olaraq bir nəqliyyat vasitəsində olan mayelərə (benzin, dizel, əyləc mayesi, antifriz) tab gətirə bilər.
Batareya baxımını pulsuz edən nədir?
30 il əvvəl batareyalar yüksək nisbətdə su itirdilər və motoristlərə turşu səviyyəsini həftəlik yoxlamalardan biri kimi yoxlamaq tövsiyə edildi; müasir təmirsiz batareyalar normal işləmə şəraitində bütün ömrü boyu su əlavə ehtiyac duymazlar. Yeri gəlmişkən, eyni dövrdə batareyanın ömrü 2 ildən 4-5 ilədək iki dəfə artmışdır.
Əvvəllər batareya ızgaraları yüzdə 10 surma ilə bir qurğuşun alaşımından hazırlanmışdı; surmanın məqsədi sərtlik vermək idi, çünki saf qurğuşun öz-özünə çox yumşaq olardı. Təəssüf ki, antimonun bir hissəsi turşuda həll olundu və batareyanın su itirməsi ilə nəticələndi.
Batareya texnologiyasındakı inkişaflar sayəsində, sürmə miqdarını 10 faizdən 1,5 faizə endirə bildik və bu azalma, aşağı illik xidmətə ehtiyacı olan batareyalara səbəb oldu.
Ən son yaxşılaşdırma, kalsiumun yüzdə 0,1 nisbətində antimon yerindəki ızgaralarda sərtləşdirici maddə olaraq istifadə edilməsidir; bu, turşunun daha az çirklənməsinə və su itkisinin azalmasına səbəb olur və batareyanın istismar müddətini təmin etmir, buna görə istismar müddətində su əlavə edilməməlidir.
Xidmət problemləri
Artıq yüklənmə
Müasir avtomobil şarj sistemləri, tam doldurulduqda yalnız kiçik bir cərəyanın akkumulyatora axmasına imkan verir. Alternatördə bir nasazlıq varsa, avtomobil işlədiyi müddətdə daha yüksək bir cərəyan batareyadan keçir. Bu cərəyan batareyanın sürətlə su itirməsinə səbəb olacaq, batareyanın texniki xidmət xüsusiyyətlərini yox edəcək və müsbət ızgaraları zədələyərək batareyanın ömrünü azaldır.
Havalandırma fişlərinin dibindəki tünd qəhvəyi / qara rəng həddindən artıq yüklənmənin güclü bir əlamətidir.
Bir alternator (Başlanğıc olmayan vasitə) normal temperaturda 14,8 voltdan yüksək bir gərginliyə sahibdirsə, bu ümumiyyətlə şarj sisteminin arızalı olduğuna işarədir. Düzəldicidə yaranan ümumi diod çatışmazlığı batareyada 16.0V şarj gərginliyini görəcək, batareyanın daha da zədələnməməsi üçün alternator dərhal təmir edilməlidir.
Əyləc Enerji Bərpası ilə ən yeni Start-Stop avtomobilləri ilə qeyd edin, daha yüksək gərginliklər (15.2V) şarj effektivliyini artırmaq və alternator doldurma müddətlərini azaltmaq üçün istifadə olunur.
Dərin velosiped
Müasir şarj sistemləri, avtomobil ən çox işləmə şəraitində işləyərkən batareyanı yüksək vəziyyətdə saxlayır. Bununla birlikdə, batareya anormal şərtlərdə və ya avtomobilin, məsələn, işıqlarda bir yüklə dayanmasına icazə verilirsə boşalacaq. Dayanacaqda olan müasir avtomobillərdə normal olaraq kompüter, siqnalizasiya sistemi, saat və s. Kimi komponentlərdən yaranan batareyada daimi bir boşalma olur və bu, batareyanın boşalmasına səbəb olur. Vasitədən asılı olaraq bu həftə və ya aylar çəkə bilər.
Avtomobil batareyaları bəzi boşalma və doldurma dövrlərini qəbul etmək üçün hazırlanmışdır, lakin daimi yükləmə və boşaltma dövrləri (dərin velosiped) olan tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmamışdır. Asudə batareyalar bu növ tətbiqetmələr üçün hazırlanmış və davamlı bir şəkildə dərin velosiped sürmələri üçün xüsusi bir quruluşa sahibdir.
Vasitə batareyalarının davamlı dərin velosiped sürməsi uğursuzluğa səbəb olacaq, çünki müsbət aktiv material tədricən batareyanın altına düşəcək, plitələrin elektrik enerjisini saxlamaq qabiliyyətini azaldır.
Elektrolitdəki çox sayda kiçik qara / qəhvəyi hissəcik batareyanın dərin dövrə vurduğunun güclü bir göstəricisidir.
Sülfasiya
Sülfasiya bir batareyanın işinin normal bir hissəsidir və bir batareya boşaldıqda baş verir. Batareya doldurulduqda, sulfat (qurğuşun sulfat) yenidən aktiv maddəyə çevrilir.
Bir batareya bir müddət boş qalsa, bu sulfat yavaş-yavaş formasını dəyişdirərək yenidən doldurulma üzrə aktiv materiala çevrilir, buna görə şarj edildikdən sonra batareya orijinal fəaliyyətini qaytarmaq üçün geri dönməyəcəkdir. Sulfasiya kifayət qədər pisdirsə, avtomobil başlamaz. Bu, ümumiyyətlə sulfat adlandırılan problemdir.
Yükləmə
Batareya tam şarj vəziyyətinə qaytarılması üçün kifayət qədər yük götürmədiyi təqdirdə yükləmə baş verir; bu yavaş-yavaş sulfata səbəb olacaqdır. Bu arıza, avtomobil yalnız bəzən qısa səyahətlər üçün istifadə edilərsə və ya Start-Stop şəhər motorikası üçün istifadə olunarsa. Alternativ gərginlik 13.6 - 13.8 Volt bölgəsindədirsə, yükləmə də baş verəcəkdir.
