Стартерната батерия: характеристики, конструкция и функция

Стартерните батерии служат като източник на енергия в превозните средства. Електричество необходими за Стартиране на двигателя с вътрешно горене и захранване на всички потребители. В тракторите и автомобилите се използват два вида източници на енергия. Представлява батерия и електрически генератор. Акумулаторът осигурява захранване на стартера при стартиране на двигателя и на консуматорите на акумулатора. Батерията компенсира липсата на енергия, когато алтернаторът все още не е стартирал. Ето защо се нарича стартерна батерия. Съществуват и тягови батерии, но те са необходими за други задачи.

От историята

Първата пълноценна батерия е разработена през 1859 г. от френския изобретател Планте. Устройството се състоеше от два навити оловни листа, разделени от сепаратор. Тези плочи се потапят в разтвор на сярна киселина. Общата площ на активните електроди на батерията е 10 m2. След някои модификации и подобрения батерията е пусната в масово производство през 1880 г. По-късно Волкмар създава решетъчни плочи, изработени от сплав на олово и антимон, които поставят началото на нова ера на батериите. Въпреки това едва през 1925 г. в автомобилите се появява първата електрическа стартерна система.

Принцип на работа

Най-простата оловна батерия е пластмасовата тръба с електролит вътре. Съдът съдържа две плочи. Това са електродите на батерията. Електролитът е разтвор на високо рафинирана сярна киселина и дестилирана вода. Активните вещества в електрохимичните процеси са оловен диоксид върху положителната плоча и гъбесто олово върху отрицателната плоча. Електролитът в заредена батерия е с по-голям капацитет.

Батерията работи по система за двойно преобразуване: първо, електричеството от външни източници се преобразува в химическа енергия, а след това химическата енергия се преобразува в електрическа. Батерията не е самостоятелен източник на електрическа енергия, а просто съхранява и преобразува електричество.

Сярната киселина в електролита се разгражда под въздействието на тока. От нея се отделя водород, който се съединява с кислорода, отделен от положителната плоча. Водородът и кислородът се съединяват, за да образуват вода. Оловото се съединява с остатъка от киселината и образува оловен сулфат.

Заедно с химическата трансформация на положителната плоча при разреждането на батерията се променя и химическият състав на отрицателната плоча. Гъбестото олово се съединява с остатъка от киселината и образува оловен сулфат.

Строителство

Оловно-киселинната батерия, като обратим източник на електрически ток, се състои структурно от масив от електроди с различни потенциали, които се намират в пещериста клетка, пълна с електролит. В зависимост от необходимото напрежение батерията може да съдържа няколко последователно свързани блока. В една 12-волтова батерия има 6 такива клетки. При напрежение 24 V батерията съдържа 12 клетки.

Електродите

В оловно-киселинна батерия електродът е с форма на решетъчна плоча. Клетките на плочата са пълни с активни вещества. Активната маса има пори, така че възможно най-много активни вещества да могат да участват в реакцията на образуване на ток. Това е особено важно, ако токовете на разреждане са високи.

Решетката включва рамката, вертикалните ребра, хоризонталните накрайници и клемореда, чрез който електродите се свързват към моста. Има и опорни крачета за поддържане на електрода на дъното на блока. Мрежата от оловна тел се използва и като решетка в промишлеността.

Мрежата служи не само като рамка за осигуряване на здравината на електрода, но също така играе роля във функцията на. Тя също така гарантира запазването на активната маса и позволява паралелно свързване на електродите чрез накрайниците. Дебелината на електродните решетки трябва да се избере в зависимост от режима на работа функцията и изпълнението стартерни батерии. Отрицателната решетка обикновено е по-тънка, тъй като електродите са по-малко податливи на корозия и изкривяване. Масата на отрицателната решетка представлява 50% от масата на електрода.

Ако батерията не се нуждае от поддръжка, решетката се изработва от оловно-калциево-калаени или нискосернисти сплави. Това помага за намаляване на интензивното обгазяване. Калцият и кадмият осигуряват повишено напрежение на обгазяване.

Сепаратори

Продължаваме да разглеждаме предназначението и конструкцията на стартерната батерия. Какво е разделител? Служи за разделяне на електродите в блока. Това е пореста полимерна бариера, която е предназначена да предотврати късо съединение на електроди с различна полярност. Сепараторът също така осигурява резерв от електролит в пространството между електродите. При оловните батерии тя може да бъде изработена от мипор, мипласт, порвинил.

Характеристики на батерията

В Руската федерация стартерната батерия трябва да отговаря на изискванията на ГОСТ 959-2002. Акумулаторът трябва да е с подходящ размер и спецификация за конкретния автомобил.

Полярността на батерията определя разположението на отрицателния и положителния извод. Ако погледнете акумулатора от страната, към която клемите са най-близо, се прави разлика между права и обратна полярност. Прав е, когато положителната клема е отляво, а отрицателната - отдясно. Обратно е, когато положителната страна е поставена отдясно, а отрицателната - отляво.

Широчината на акумулатора трябва да съответства на широчината на отделението за акумулатори в автомобила. Повечето батерии се закрепват за долните раздели на корпуса. По отношение на дължината и височината тези параметри може да бъде по-голям, ако нишата го позволява.

Номиналният капацитет е общото количество електроенергия, което стартерната батерия може да достави за 20-часов период на разреждане с ток, равен на 0,05% от номиналния ѝ капацитет, до напрежение на клемите от 10,5 V. Резервният капацитет е времето, необходимо за разреждане на заредена батерия при 25 A до 10,5 V.

Токът на празен ход е токът на разреждане, който батерията може да осигури при температура -18 градуса по Целзий в продължение на 10 секунди. В такъв случай напрежението не трябва да е по-малко от 7,5 V. колкото по-висока е стойността, толкова по-лесно е да се стартира двигателят през зимата.

Срок на експлоатация

В служебна заповед № 104 на руската армия са посочени следните причини за неизправности, при което Батерията не трябва да се използва. Заповедта се отнася до стандартите полезен живот на стартерните батерии. Това показва експлоатационния живот за различните типове превозни средства.

Минимален пробег за лек автомобил за индивидуална употреба е 60 000 км, а стандартният експлоатационен срок е 4 години. Ако същият лек автомобил се използва за сервизни цели, животът на акумулатора е 2,5 години или 112 000 км. km. Ако лек автомобил се управлява в режим на такси, животът на батерията в този случай е 70 000 км или 21 месеца. Стартерната батерия в лекотоварен автомобил трябва да има стандартен живот от 2 години.

Но е важно да се има предвид, че в наши дни няма ясно определени норми. Всички батерии са различни, както и техните производители. Някои хора правят качествен продукт, други - некачествен. Някои от неизправностите, които могат да попречат на пълното използване на батерията, включват. Това е деформация на плочите на автомобилна батерия и последващото им разрушаване, късо съединение, силно сулфатиране на плочите, интензивно саморазреждане, реполяризация без човешко участие.

Как можете да поддържате батерията?

Възможно е да се разграничат батерии, които могат да се обслужват, и такива, които не се нуждаят от поддръжка. Последните, според производителите, не се нуждаят от обслужване през целия си живот. Най-доброто, което собственикът може да направи, е да зарежда акумулатора на редовни интервали, като използва зарядно устройство. Що се отнася до поддръжката на първия тип стартерни акумулатори, капацитетът на електролита трябва да се проверява периодично, акумулаторът трябва да се зарежда на зарядното устройство, а ако нивото му е спаднало, трябва да се добави дестилирана вода.