Како функционира батеријата технологија на автомобилот?
Олово и киселина се две работи кои повеќето луѓе знаат доволно добро за да избегнат. Олово е тежок метал кој може да предизвика цела листа на здравствени проблеми, а киселина е, добро, киселина. Самото спомнување на зборот ги прикажува сликите на зелените течности и луди научници кои се склони кон светската доминација.
Но, како путер од чоколадо и кикирики, оловото и киселината не изгледаат како да одат заедно, но тоа го прават. Без олово и киселина немавме автомобил батерии, а без автомобилски батерии немаше ниедна модерна галантерија - или основни потреби, како фарови - кои бараат електричен систем да функционира. Па, како, точно, дали овие две смртоносни супстанции се здружија за да формираат цврста основа на електронските системи за автомобили? Одговорот, за позајмување на фраза, е основно.
Наука за складирање на електрична енергија
Електричните батерии се едноставни садови за складирање кои се способни да држат електричен полнеж и потоа да го испратат во товар. Некои батерии се способни да произведат електрична струја од нивните основни компоненти веднаш штом ќе се соберат. Овие батерии се нарекуваат примарни батерии , и тие обично се депонираат откако ќе се исцрпи задолжен. Автомобил батерии се вклопуваат во друга категорија на електрична батерија која може да се полни, испразнета и повторно наполнета повторно и повторно. Овие секундарни батерии користат реверзибилна хемиска реакција која се разликува од еден тип на батерија на полнење до друга.
Во смисла дека повеќето луѓе можат лесно да се разберат, AA или AAA батериите што ги купувате во продавницата, држете се во далечинскиот управувач, а потоа фрлете ги кога умрете се примарни батерии. Тие се собрани, обично од цинк-јаглерод или цинк и манган-диоксид, и тие се способни да обезбедат струја без да бидат обвинети. Кога ќе умрат, ќе ги фрлите - или ќе ги отстраните правилно, ако сакате.
Се разбира, можете да ги купите истите истите АА или ААА батерии во форма која може да се полни, што чини повеќе. Овие батерии за полнење обично користат никел-кадмиум или никел-метал хидрид. За разлика од традиционалните "алкални" батерии, NiCd и NiMH батериите не се способни да обезбедат струја до оптоварување по монтажа. Наместо тоа, електричната струја се применува на клетките, што предизвикува хемиска реакција во батеријата. Потоа држете ја батеријата во далечинскиот управувач, а кога ќе умира, ставете ја во полнач и примена на струја го менува хемискиот процес што се случил при празнење.
Автомобил батерии, кои користат олово и сулфурна киселина наместо никел оксихидроксид и легура на апсорпција на водород, се слични на NiMH батерии во функција. Кога електричната струја се нанесува на батеријата, се јавува хемиска реакција и се складира електрично полнење. Кога товарот е поврзан со батеријата, таа реакција се менува и се обезбедува струја до товарот.
Чување енергија со олово и киселина
Ако користите олово и киселина за да зачувате електрично полнење, звучи архаично, тоа е. Првата оловно-киселина батерија беше измислен во 1850-тите, а батеријата во вашиот автомобил ги користи истите основни принципи. Дизајните и материјалите се развија со текот на годините, но истата основна идеја е во игра.
Кога оловно-киселински акумулатор е испуштен, електролитот станува многу разреден раствор на сулфурна киселина - што значи дека е претежно стар H20 со некои H2SO4 кои лебдат наоколу во него. Оловните плочи, откако ја апсорбирале сулфурната киселина, првенствено стануваат оловни сулфати. Кога електричната струја се применува на батеријата, овој процес се менува. Оловните сулфатни плочи вртат (најчесто) назад во оловото, а разредениот раствор на сулфурна киселина станува поконцентриран.
Ова не е ужасно ефикасен начин за складирање на електрична енергија, во смисла на тоа колку тешки и големи се споредени клетките со количината на енергија што ја складираат, но оловно-киселинските батерии се уште се користат денес од две причини. Првиот е прашање на економијата; оловно-киселински батерии се многу поевтини за производство од која било друга опција. Од друга причина е дека оловно-киселински батерии се способни да обезбедат огромни количини на струја на барање, одеднаш, што ги прави уникатно погодни за употреба како почетни батерии.
Колку е најблизок е твојот циклус?
Традиционалните акумулатори понекогаш се нарекуваат SLI батерии , каде што "SLI" значи стартување, осветлување и палење. Оваа кратенка ги илустрира главните цели на автомобилската батерија прилично добро, бидејќи главната задача на која било автомобилска батерија е да го стартуваат стартерскиот мотор, светлата и палењето пред да работи моторот. По моторот работи, алтернаторот ја обезбедува целата потребна електрична енергија, а батеријата се полни.
Овој тип на употреба е плитки тип на работниот циклус, со тоа што обезбедува краток рафал на голема количина струја, и тоа е она што батериите на автомобилот се специјално дизајнирани за да ги направат. Со оглед на тоа, современите акумулатори содржат многу тенки плочи од олово, што овозможува максимална изложеност на електролитот и обезбедува најмногу можна струја за кратки периоди. Овој дизајн е неопходен поради големите тековни барања на стартер мотори.
За разлика од стартните батерии, батериите од длабок циклус се уште еден вид оловно-киселински батерии кои се дизајнирани за "подлабок" циклус. Конфигурацијата на плочите е различна, така што тие не се добро прилагодени за обезбедување големи количини на струја на барање. Наместо тоа, тие се дизајнирани да обезбедат помала моќност за подолг временски период. Циклусот е "подлабок" затоа што е подолг, а не поради целокупното ослободување кое е поголемо. За разлика од почетните батерии, кои автоматски се полнат по секоја употреба , батериите од длабоко циклус можат полека да се испуштаат - на безбедно ниво - пред повторно да се полнат. Како стартување на батериите, батериите со оловни киселини од длабок циклус не треба да се испразуваат под препорачаното ниво за да се избегне трајно оштетување
Различни пакет, истата технологија
Иако основната технологија зад оловно-киселински батерии остана повеќе или помалку иста, напредокот во материјалите и техниките резултираше со голем број варијации. Батериите со длабок циклус, се разбира, користат различна конфигурација на плочата за да овозможат подлабок циклус на работа. Други варијации ги прават работите уште повеќе.
Најголем напредок во технологијата на оловно-киселински батерии веројатно се балансираа со оловно-киселински (VRLA) вентили. Тие се уште користат олово и сулфурна киселина, но тие немаат "поплавени" влажни клетки. Наместо тоа, тие користат гел-клетки или апсорбиран стаклен мат (AGM) за електролитот. Хемискиот процес е ист на основно ниво, но овие батерии не подлежат на гаснење како што се поплавените ќелии на батерии, ниту пак се подложни на истекување ако се превртат.
Иако VRLA батериите имаат голем број на предности, тие се многу поскапи за производство отколку традиционалните поплавени мобилни батерии. Значи, додека технологијата продолжува да маршира некогаш напред, шансите се дека ќе се уште ќе се движат околу со врвни 1860-тите технологија под хаубата за некое време уште - освен ако не одиш електрично. Но, тоа е сосема поинаква работа во однос на батериите.