تعد البطارية أهم جزء في الماكينة ، لذا فإن الحفاظ على البطارية في حالة جيدة سيكون هو المفتاح لبدء التشغيل الفعال للمحرك ، وكذلك التشغيل السلس لمستهلكي الكهرباء على متن الطائرة. لتشغيل البطارية بشكل صحيح ، تحتاج إلى التعرف على المبادئ الأساسية لهذا الجهاز. تشرح هذه المقالة بالتفصيل كيف تعمل بطارية السيارة.
ماذا تتكون البطارية من؟
يتم تجميع بطارية السيارة في المصنع من العديد من العناصر ، وبالتالي ، لفهم مبدأ تشغيل مصدر التيار الكهربائي ، من الضروري معرفة الغرض من كل مكون. تتكون البطارية من الأجزاء التالية.
الإسكان. البطارية الحديثة مصنوعة من مادة البولي بروبيلين عالية التأثير. لا تتسامح هذه المادة جيدًا مع زيادة الضغط والاهتزاز الميكانيكي فحسب ، ولكنها أيضًا مقاومة للحمض ، والذي يملأ في شكل حل التجويف الداخلي للبطارية. بالإضافة إلى ذلك ، مادة البولي بروبيلين مقاومة للاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة. تنقسم علبة البطارية إلى 6 أقسام مفصولة بإحكام ، حيث يتم تثبيت أقطاب وفواصل الرصاص في عملية تصنيع البطارية.
فواصل. يتم تثبيت فواصل بين الأقطاب الكهربائية وتعمل كعازل ، الذي يحمي خلايا البطارية بشكل موثوق من ماس كهربائى. هذه العناصر مصنوعة أيضًا من بوليمر مقاوم للأحماض ، والذي لا يتدهور عند تعرضه للوسائط العدوانية خلال كامل عمر البطارية.
الأقطاب الكهربائية. تستخدم معظم البطاريات المصنّعة لوحات رصاص بها شوائب مختلفة ، يوجد في الخلايا كتلة تتكون من مسحوق الرصاص وحمض الكبريتيك. يمكن تصنيع ألواح البطاريات الحديثة من الرصاص المخدر بالكالسيوم ، مما يمكن أن يزيد بشكل كبير من عمر البطارية.
بالكهرباء. المنحل بالكهرباء هو محلول من حامض الكبريتيك والماء المقطر. هذا السائل ضروري لكي يتدفق التيار الكهربائي بحرية من الأقطاب الموجبة إلى الموجبة. في البطاريات باهظة الثمن ، بدلا من المنحل بالكهرباء السائلة ، يمكن أن تكون مختومة باستخدام هلام. بفضل هذه الصفات ، تتوفر بطاريات الهلام كمنتجات خالية تمامًا من الصيانة.
المحطات. جميع البطاريات بها محطات طرفية ، ويمكن أن تكون من أنواع مختلفة (الأوروبية) ، وآسيا (المخاريط رقيقة للسيارات الآسيوية) والمسمار (للسيارات الأمريكية). في بعض الأحيان ، يمكن تلبية البطاريات التي تحتوي على أربعة أطراف في العلبة.
وظائف إضافية:
- بالنسبة للبطاريات الخالية من الصيانة ، بدلاً من المقابس الستة القياسية ، يوجد صمامان لتخفيف الضغط على الجانبين (في حالة غليان المنحل بالكهرباء ، سيتم إطلاق الغاز من خلالهما).
- بعض البطاريات مجهزة بـ "عين" ، يمكنك من خلالها تحديد درجة الشحن ومستوى المنحل بالكهرباء بسهولة.
كيف هي البطارية
تم تصميم البطارية بطريقة تؤدي إلى تراكم فعال للطاقة الكهربائية كنتيجة لتطبيق التيار المباشر على أطرافه. تتكون بطارية السيارة من 6 حاويات معزولة عن بعضها البعض ، حيث توجد لوحات سلبية وإيجابية ، مفصولة بفواصل.
يسمح لك كل بنك بتجميع تيار كهربائي بجهد يصل إلى 2.1 فولت. للحصول على الجهد القياسي للشبكة الداخلية للسيارة ، يتم استخدام مخطط توصيل سلسلة لمثل هذه العناصر الكهربائية.ميزة هامة من البطاريات الحمضية الحديثة هي الختم الكامل لجسم المنتج. على الرغم من استحالة خدمة هذا النوع من أجهزة تخزين الطاقة الكهربائية ، إلا أن وظائفها وسلامتها في الاستخدام في مستوى أعلى مقارنة بالمنتجات ذات المقابس.
مبدأ البطارية
بطارية السيارة الرصاصية عبارة عن بطارية كيميائية قابلة للتجديد يتم فيها توليد الكهرباء كنتيجة للتفاعل بين ثاني أكسيد الرصاص والرصاص الإسفنجي ومحلول حمض الكبريتيك.
عندما يتم تطبيق DC على أطراف البطارية ، يتم تشكيل الرصاص النقي على الألواح السلبية ، وثاني أكسيد الرصاص على الموجب. عندما يتم توصيل البطارية بأجهزة ووحدات مختلفة تستهلك الكهرباء ، تحدث العملية العكسية ، حيث تتشكل كبريتات الرصاص على الأقطاب الكهربائية السلبية ويتم تحرير الماء النقي من المنحل بالكهرباء.
اعتمادًا على نوع البطارية ، يمكن تكرار هذا التسلسل آلاف المرات قبل حدوث الكبريت أو إتلاف الألواح.
ميزات التصميم
البطاريات قد تختلف اختلافا كبيرا. تشمل ميزات تصميم البطارية ما يلي:
- حجم البطارية
- تكوين لوحات سبائك معدنية.
- نوع المنحل بالكهرباء.
- موقع الخيوط الكهربائية على السكن.
تعتمد سعة البطارية على حجم الصفائح وكمية المنحل بالكهرباء في كل بنك ، وبالتالي فإن المنتجات المثبتة لتشغيل منشآت الديزل للشاحنات يمكن أن تكون عدة أضعاف كتلة وحجم البطارية لسيارات الركاب.
يحدد نوع سبيكة الرصاص المقاومة الكهربائية الداخلية للبطارية ومقاومة الخلية للبيئات العدوانية. أيضًا ، سيؤثر تكوين المعدن على معدل تبخر الرطوبة ، لذلك ، بالنسبة للطرز الخالية من الصيانة ، تصنع الألواح من الرصاص المخدر بالكالسيوم.
يعتمد عدد كبير من معلمات البطارية أيضًا على نوع المنحل بالكهرباء المستخدم في بنوك البطارية. يتجمد المحلول السائل عند درجات حرارة منخفضة للهواء ، وعندما يؤدي الغليان إلى تبخر الماء ، فإن استبداله بهلام يمكن أن يزيد بدرجة كبيرة من مورد المنتجات. يمكن للبطاريات الهلامية تحمل التفريغ العميق بشكل أفضل بكثير ، مما يسمح باستخدامها ليس فقط كأجهزة تشغيل ، ولكن أيضًا لتشغيل محطات الطاقة الكهربائية.
قد تختلف البطاريات في ترتيب المحطات في القضية. يجب أن تؤخذ هذه المعلمة في الاعتبار عند اختيار بطارية جديدة ، وإلا سيكون من الضروري تمديد الكابل الإيجابي للسيارة ، المتصل بمصدر الطاقة.
