Startovací baterie: vlastnosti, zařízení a účel

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 12:59

Startovací baterie se v automobilech používají jako zdroje energie. K nastartování spalovacího motoru a napájení všech spotřebičů je potřeba elektrická energie. Traktory a automobily využívají dva typy zdrojů energie. Jedná se o baterii a elektrický generátor. Baterie dodává energii startéru při startování motoru a spotřebičů. Baterie kompenzuje nedostatek energie, když generátor ještě není uveden do provozu. Proto se baterie nazývá startovací baterie. Existují také trakční baterie, ale ty jsou potřeba pro jiné úkoly.

Z historie

První plnohodnotná baterie byla vytvořena v roce 1859 francouzským vynálezcem Plantem. Zařízení sestávalo ze dvou plátů olova stočených do spirály, oddělených separátorem. Tyto listy byly ponořeny do roztoku kyseliny sírové. Baterie měla celkovou plochu aktivní elektrody 10 m2. Po vylepšeních a upgradech byla baterie spuštěna do sériové výroby v r1880. Později Volkmar vytvořil mřížkové desky ze slitiny olova a antimonu, což dalo vzniknout nové éře baterií. Avšak až v roce 1925 byl poprvé použit elektrický startovací systém na autech.

Princip fungování

Nejjednodušší olověná baterie je plastová nádoba s elektrolytem uvnitř. V nádobě jsou dvě desky. Jedná se o elektrody baterií. Elektrolyt je roztok vysoce čištěné kyseliny sírové a destilované vody. Aktivními látkami při průchodu elektrochemických procesů jsou oxid olovnatý na kladné desce, stejně jako houbovité olovo na záporu. Elektrolyt nabité baterie má vyšší kapacitu.

Baterie funguje na principu dvojí přeměny: nejprve se elektřina ze zdrojů třetích stran přemění na chemickou energii, poté se chemická energie přemění na elektrickou energii. Baterie není nezávislým zdrojem energie, ale pouze akumuluje a přeměňuje elektřinu.

Vlivem proudu dochází k rozkladu kyseliny sírové, která je obsažena ve složení elektrolytu. Uvolňuje se z něj vodík, který se následně spojí s kyslíkem uvolněným na kladné desce. Kombinací vodíku a kyslíku vzniká voda. Olovo se spojuje s tím, co zbylo z kyseliny, čímž vzniká síran olovnatý.

Spolu s chemickými přeměnami na kladné desce se při vybití baterie mění i chemické složení záporné desky. Tak se houbovité olovo spojí se zbytkem kyseliny a vytvoří se síran olovnatý.

Design

Olověná baterie jako reverzibilní zdroj elektrického proudu se konstrukčně skládá z bloku elektrod různých potenciálů umístěných v nádobě-článku naplněné elektrolytem. V závislosti na požadovaném napětí může baterie obsahovat několik bloků zapojených do série. V baterii 12 V je takových bloků článků 6. Při napětí 24 V baterie obsahuje 12 článků.

Elektrody

V olověné baterii má elektroda tvar mřížkové desky. Buňky destičky jsou naplněny účinnými látkami. Aktivní hmota má póry, aby se na současné generační reakci mohlo podílet co nejvíce účinných látek. To je zvláště důležité, pokud jsou vybíjecí proudy velké.

Mřížka obsahuje rám, svislá žebra, vodorovné žíly, očko odvádějící proud, pomocí kterého jsou elektrody připojeny k můstku. Nechybí ani opěrné nohy, kterými se elektroda opírá o spodní část bloku. Olovnaté pletivo se také používá jako mřížka v průmyslu.

Mřížka hraje roli nejen rámu, který zajišťuje pevnost elektrody. Poskytuje také retenci aktivní hmoty a možnost paralelního připojení elektrod k sobě přes uši. Tloušťka mřížek elektrod se volí na základě provozního režimu a vlastností startovacích baterií. Mřížka s negativnímelektrody jsou obvykle tenčí, protože elektrody méně podléhají korozi a deformaci. Hmotnost záporné mřížky je 50 % hmotnosti elektrody.

Pokud je baterie bezúdržbová, je mřížka vyrobena ze slitin olova, vápníku a cínu nebo s nízkým obsahem antimonu. To umožňuje snížit intenzivní tvorbu plynů. Vápník a kadmium poskytují zvýšené napětí plynování.

Separátory

Nadále zvažujeme účel a konstrukci startovací baterie. Co je to oddělovač? Slouží k oddělení elektrod v bloku. Jedná se o porézní polymerní přepážku, která je navržena tak, aby zabránila zkratu elektrod různé polarity. Separátor také zajišťuje přívod elektrolytu do prostoru mezi elektrodami. V olověné baterii může být vyrobena z mipor, miplast, porvinyl.

Specifikace baterie

Na území Ruské federace musí startovací baterie odpovídat GOST 959-2002. Baterie musí odpovídat rozměrům a specifikacím pro konkrétní vozidlo.

Polarita baterie určuje, jak jsou umístěny záporné a kladné proudové svorky. Pokud vezmeme v úvahu baterii ze strany, ke které jsou závěry blíže, pak rozlišují přímou polaritu a reverzní. Přímka je, když je kladný pól vlevo a záporný vpravo. Opačné je, když je pozitiv napravo a zápor nalevo.

Šířka baterie musí odpovídat šířce místa podbaterie v konkrétním autě. Většina baterií je připevněna ke spodním lištám pouzdra. Pokud jde o délku a výšku, tyto parametry mohou být větší, pokud to výklenek umožňuje.

Jmenovitá kapacita je celkové množství elektřiny, které může startovací baterie vyrobit v režimu 20hodinového vybíjení s proudem rovným 0,05 kapacity až do napětí na proudových svorkách 10,5 V. Existuje také např. parametr jako rezervní kapacita je doba vybíjení nabité baterie s proudem 25 A až 10,5 V.

Proud při nečinnosti je vybíjecí proud, který je baterie schopna dodat při teplotě -18 stupňů po dobu 10 sekund. V tomto případě je napětí alespoň 7,5 V. Čím vyšší je tento parametr, tím snazší bude startování motoru v zimě.

Lifetime

Rozkaz SD ozbrojených sil Ruské federace č. 104 uvádí příčiny poruch, při kterých nelze baterii použít. Objednávka odkazuje na normy pro životnost startovacích baterií. Ukazuje životnost pro různé typy vozů.

Minimální provozní doba osobního automobilu v individuálním užívání je 60 000 km a běžná životnost je 4 roky. Pokud je stejný osobní automobil používán pro oficiální použití, pak je životnost baterie 2,5 roku nebo 112 tisíc km. Pokud je osobní automobil provozován v režimu taxi, pak životnost baterie je v tomto případě 70 000 km nebo 21 měsíců. Startovací baterie na užitkových lehkých užitkových vozidlech by měla býtžít 2 roky.

Musíte ale vzít v úvahu, že nyní neexistují jasná pravidla. Všechny baterie jsou jiné a liší se i jejich výrobci. Někdo vyrábí kvalitní výrobek, někdo nekvalitní. Mezi poruchami, při kterých není možné plně využít baterii, lze rozlišit následující. Jedná se o deformaci plátů autobaterie a jejich následné zničení, zkrat, silné sulfatování plátů, intenzivní samovybíjení, přepólování bez zásahu člověka.

Jak mohu udržovat baterii?

Rozlišujete servisované a bezúdržbové baterie. Poslední jmenované nevyžadují podle výrobců po celou dobu životnosti žádnou údržbu. Maximum, co může majitel udělat, je pravidelně dobíjet baterii pomocí nabíječky. Pokud jde o údržbu startovacích baterií prvního typu, je nutné pravidelně kontrolovat kapacitu elektrolytu, nabíjet baterii na nabíječce, doplňovat destilovanou vodu, pokud hladina klesla.