Autó akkumulátor

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. június 22-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Az autóakkumulátor (pontosabban az autóakkumulátor [röv. autó akkumulátor]) az autókban vagy motorkerékpárokban használt elektromos akkumulátorok egyik fajtája. Kiegészítő áramforrásként használják a fedélzeti hálózatban, amikor a motor nem jár, és a motor indításához.

Az elektromos közlekedésben ez nem kiegészítő energiaforrás, hanem fő. Az ilyen akkumulátorokat vontatásnak nevezik .

Főbb jellemzők

A továbbiakban a szövegben csak az ólom-savas akkumulátort veszik figyelembe, mivel ha az akkumulátor nem vonó, akkor „autó (indító) akkumulátorként” ezt gyakrabban használják. Az ólom-savas akkumulátorok egyedülálló képességgel rendelkeznek a töltés automatikus leállítására és a feszültség éles növekedésére, valamint a töltőáram éles csökkenésére, amikor teljesen fel vannak töltve. Ugyanakkor lehetséges az azonos lítium-ion vagy lítium-vas-foszfát akkumulátorok használata is, de mivel ezek állapotának figyeléséhez további elektronikus áramkört igényelnek, magas költségük miatt ritkábban használják [ 1] [2] [3] .

A könnyű teherautók, kisteherautók és dízelmotoros személygépkocsik szintén 12 voltos akkumulátort használnak.

Az akkumulátor üresjárati feszültsége ( feszültség a kivezetésekkel ) összefüggésbe hozható a hozzávetőleges töltöttségi szinttel. Ha az akkumulátor a járműben van, akkor a „ no load feszültség ” mérése akkor történik meg, amikor a motor leáll, és a terhelés teljesen le van választva (a kapcsokat eltávolították).

A töltöttségi fokot a terhelésről leválasztott akkumulátoron, legalább 6 órás pihenés után, szobahőmérsékleten értékelik. Szobahőmérséklettől eltérő hőmérséklet esetén hőmérséklet-korrekciót alkalmazunk. Átlagosan úgy gondolják, hogy a szobahőmérséklet 1 ° C-os csökkenése körülbelül 1% -kal csökkenti a kapacitást, így -30 ° C-on az autó akkumulátorának kapacitása körülbelül fele lesz a +20 ° C-osnak.

Terhelés nélküli feszültség
T = 26,7 °C-on
Hozzávetőleges
díj
Az elektrolit sűrűsége
T = 26,7 °C-on
12 V 6 V
12,70 V 6,32V 100 % 1,265 g/cm³
12,35 V 6,22V 75% 1,225 g/cm³
12,10 V 6,12 V ötven % 1,190 g/cm³
11,95 V 6,03 V 25% 1,155 g/cm³
11,70 V 6,00 V 0% 1,120 g/cm³
Az üresjárati feszültség a hőmérséklettől és a teljesen feltöltött elektrolit sűrűségétől is függ. Megjegyzendő, hogy az elektrolit sűrűsége azonos töltési szinten a hőmérséklettől is függ (fordított összefüggés).

Az akkumulátorok jellemzője a kisülési idő csökkenése a kisülési áramok növekedésével. A kisülési idő függése a kisülési áramtól közel egy hatványtörvényhez. Különösen Peikert német tudós képlete elterjedt , aki megállapította, hogy: . Itt  van az akkumulátor kapacitása, és  a Peukert-szám, amely egy adott akkumulátorra vagy akkumulátortípusra állandó kitevő. Az ólom-savas akkumulátorok esetében a Peukert-szám általában 1,15 és 1,35 között mozog. Az egyenlet bal oldalán lévő állandó értéke az akkumulátor névleges kapacitásából határozható meg. Ezután több átalakítás után megkapjuk az akkumulátor tényleges kapacitásának képletét tetszőleges kisülési áram mellett :

.

Itt  látható az akkumulátor névleges kapacitása, és  az a névleges kisülési áram, amelyre a névleges kapacitás be van állítva (általában egy 20 vagy 10 órás kisütési ciklus árama).

Az akkumulátor kapacitását általában a motor üzemi térfogata alapján választják ki (nagyobb térfogat - nagyobb indítóteljesítmény - nagyobb akkumulátorkapacitás), típusa (dízelmotoroknál az autó akkumulátorának nagyobbnak kell lennie, mint a benzinmotoroknál) azonos hengertérfogattal) és működési feltételek (hideg éghajlatú területeken a kapacitás megnövekszik az akkumulátor kapacitásának alacsony hőmérsékleten történő csökkenése és az olaj besűrűsödése miatti indítómotor-indító nehézsége miatt ).

A töltési/kisütési ciklus

Az autó akkumulátora vegyi anyagokat tartalmaz, amelyek kölcsönhatásuk során elektromos áramot termelnek. Két különböző fémet elektrolitnak nevezett savas környezetbe helyeznek. Elektronok áramlanak, és az elektronok az egyik lemezcsoportból átmennek a másikba.

Az akkumulátor fel van töltve

A teljesen feltöltött akkumulátor negatív szivacsos ólom (Pb) lemezkatódot , pozitív ólom-dioxid (PbO 2 ) lemezanódot , valamint kénsav (H 2 SO 4 ) és víz (H 2 O) oldatából származó elektrolitot tartalmaz . .

Az akkumulátor lemerül

Amikor az akkumulátor lemerül, az ólom-dioxid a katódon csökken, és az ólom oxidálódik az anódon. Mindkét lemez fémei SO 4 -al reagálnak, ami ólom-szulfát (PbSO 4 ) képződését eredményezi . A kénsavból származó hidrogén (H 2 ) reakcióba lép oxigénnel (O 2 ) a pozitív lemezről, és vizet (H 2 O) képez. Ez kénsavat fogyaszt és vizet termel. A megfelelő töltés nagymértékben meghatározza az akkumulátor élettartamát. [7]

Lemerült elem

Egy teljesen lemerült akkumulátorban mindkét lemezt ólom-szulfáttal (PbSO 4 ) vonják be, és az elektrolitot nagymértékben hígítják vízzel (H 2 O).

Az akkumulátor töltődik

A folyamat a kisülés ellentéte.

A szulfát (SO 4 ) elhagyja a lemezeket, és hidrogénnel (H 2 ) egyesülve kénsavvá (H 2 SO 4 ) válik. A szabad oxigén (O 2 ) a pozitív lemezen ólommal (Pb) egyesülve ólom-dioxidot (PbO 2 ) képez. Az akkumulátor teljes feltöltéséhez közeledve a negatív lemezeken hidrogén, a pozitív lapokon oxigén képződik, gázképződés következik be. A kiáramló gáz robbanásveszélyes .

Az autó akkumulátor típusai

Elektromos jármű ( "Hotzenblitz" ) tápellátása 14 db 12 V feszültségű és 78 Ah kapacitású NiMH akkumulátorral, amelyek mindegyike 10 db 1,2 V feszültségű prizmatikus akkumulátorból áll
elemtípus

Főleg az ólom-savas típust használják . Maga az akkumulátor 6 elemből (kannából) áll, mindegyik körülbelül 2,2 V névleges feszültséggel, sorosan kapcsolva egy akkumulátorba. A szokásos elektrolit desztillált víz és kénsav keveréke, amelynek sűrűsége 1,23-1,31 g / cm³ (minél nagyobb az elektrolit sűrűsége, annál fagyállóbb az akkumulátor), de ma már autóakkumulátorokat építenek. AGM technológia (Absorbent Glass Mat) alapján , amelyben az elektrolit az üvegszálban szívódik fel[ specifikáció ] , valamint az ún. gél akkumulátorok, ahol az elektrolitot szilikagéllel (a technológia neve GEL) gélszerűvé sűrítik .

Méretek

Történt ugyanis, hogy egy új típusú, vagy akár egy márkájú autófelszerelés kifejlesztésekor gyakran kellett hozzá új autóakkumulátort fejleszteni. A jövőben a gyártók különféle akkumulátorok széles választékát fejlesztették ki, amelyek mérete és elektromos jellemzői jelentősen különböznek egymástól. A 24 V-os fedélzeti hálózattal rendelkező nehéz teherautók és speciális járművek esetében két egyforma, sorba kapcsolt 12 voltos akkumulátort vagy egy 24 voltos akkumulátort (ritkán) használnak.

Jelenleg számos elemtípus létezik . A japán és európai piacokon használt akkumulátorok mérete eltérő lehet.

Polaritás

"fordított" vagy "közvetlen". Meghatározza az elektródák helyét az autó akkumulátorházán. A hazai autókat a közvetlen polaritás jellemzi, amelyben a pozitív pólus a bal oldalon, a negatív pedig a jobb oldalon található, az akkumulátor a „közelebbi kivezetések” helyzetben. Gyakran lehetetlen behelyezni valaki más akkumulátorát, például egy „európai” akkumulátort egy japán autóba. Lehetséges, hogy a vezetékeket meg kell hosszabbítani.

A kivezetés átmérője

Az Euro típusban - 1. típusú  - 19,5 mm-es "pozitív" és 17,9 mm-es "negatív" kapocs. Ázsia típus - 3. típus -  12,7 mm a "pozitív" csatlakozónál, - és 11,1 mm a "mínusz" kapocsnál [8] . "sapkák" készülnek - adapterek a vékony csatlakozóktól a vastagokig.

Szerelés típusa

Egy adott járműben az autóakkumulátor rögzítésének egyik típusa megvalósítható - felül vagy alul. Egyes járművekben előfordulhat, hogy az akkumulátor rögzítésére szolgáló szerkezet nem biztosított. Az alsó rögzítési típusok jelölései a következők: B00, B01, B03, B13.

Karbantartás szükséges

Ezen elv szerint az autóakkumulátorokat két típusra osztják: szervizelt (és alkategóriájukként alacsony karbantartást igénylő) és karbantartásmentes (a GOST szövegében karbantartásmentesnek jelölik). Az egyszerű kialakítású akkumulátorok rendszeres elektrolit állapotának ellenőrzését és rendszeres újratöltést igényelnek speciális technológiával, helyhez kötött töltővel. Az autóakkumulátorok gondozására szolgáló ipari vállalkozásokban speciálisan képzett emberek (akkumulátoros dolgozók), valamint töltőállomások vannak.

Azonban "karbantartásmentes" autóakkumulátorok - ez nem jelenti azt, hogy egy ilyen akkumulátor egyáltalán nem igényel gondozást. Általános szabály, hogy a karbantartást nem igénylő akkumulátor beépített hidrométer -jelzővel rendelkezik , amelynek színe határozza meg az elektrolit sűrűségét - zöld öv normál sűrűségnél, piros vagy fehér - alacsony (az akkumulátort ki kell cserélni). Ezenkívül rendszeresen ellenőrizni kell az elektrolitszintet a házon lévő jelölések szerint. Minden autóakkumulátornál az akkumulátortér sav általi károsodásának elkerülése érdekében ellenőrizni kell a ház tömítettségét, a töltődugókat és a leeresztő nyílások tisztaságát, és ha elektrolit jelei jelennek meg, meg kell szüntetni a szivárgást és alaposan öblítse le az autóakkumulátor házát és rekeszét semlegesítő lúgos összetétellel. A kivezetéseket rendszeresen alaposan meg kell tisztítani és lítiumzsírral meg kell kenni, hogy elkerüljük az elektrokorróziós károsodást.

Érdekes tények

Lásd még

Jegyzetek

  1. Lítium-ion akkumulátorok: miért nem teszik fel az autókra ? Archív másolat 2019. február 15-én a Wayback Machine -nél // Cikk dátuma: 2017.10.12. B. Ignashin. Megjelent az "Engine" folyóirat 2017. évi 10. (57) számában (44-47. o.).
  2. Lithium-Ion Future: New Generation Batteries Archív másolat 2019. február 15-én a Wayback Machine -nél // 2008.06.19. V. Sannikov. Megjelent a Popular Mechanics 2008. évi 7. (69) számában .
  3. 7 fontos kérdés (és válasz) az akkumulátorokról Archiválva : 2019. február 15. a Wayback Machine -nél // 2018.12.24. M. Kolodochkin. Cikk az online kiadásban " A volán mögött "
  4. Kashtanov, 1983 , p. 176.
  5. Vasúti közlekedés. - 2011. 12. sz. - c.35. (nem elérhető link) . Hozzáférés időpontja: 2015. december 15. Az eredetiből archiválva : 2015. december 22. 
  6. Kashtanov, 1983 , p. 21–23.
  7. Útmutató az autó akkumulátorának megfelelő feltöltéséhez az akkumulátor eltávolítása nélkül (videó) . autoclema.com. Letöltve: 2018. április 11. Az eredetiből archiválva : 2018. április 12..
  8. terminálok - Az 1-es típus európai szabványú; az ASIA sorozat - 3-as típusú - kapcsai vékonyabbak, mint az európai szabvány. . Letöltve: 2011. március 13. Az eredetiből archiválva : 2011. május 22..
  9. A különböző forrásokból származó "kalcium" akkumulátorokkal kapcsolatos információk áttekintése. . Letöltve: 2020. november 24. Az eredetiből archiválva : 2020. június 23.
  10. Mikhail Kolodochkin: "Akkumulátorok: be lehet szerelni egy autóba a szabványosnál nagyobb kapacitású akkumulátort?" Archivált : 2013. március 10. a Wayback Machine -nél . " A volán mögött ", 2013.02.20

Irodalom

Szabványok az Orosz Föderációban

Oroszországban számos szabályozási követelményt írnak elő az autók akkumulátoraira és akkumulátoraira, különösen számos GOST érvényes :

Tábornok Ólomsav szerint Nikkel-fém-hidridhez Nikkel-kadmiumhoz Lítium-ion segítségével

Linkek