ბატარეა მანქანაში - რა არის ეს?

ზოგიერთი სატრანსპორტო სისტემა საჭიროებს ძაბვას მუშაობისთვის. ზოგი ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილს იყენებს, მაგალითად, მხოლოდ ერთი სენსორის მუშაობისთვის. სხვა სისტემები რთულია და ელექტროენერგიის გარეშე არ შეუძლიათ ფუნქციონირება.

მაგალითად, ძრავის დასაწყებად მძღოლებმა გამოიყენეს სპეციალური ღილაკი. იგი ჩასვეს მისთვის განკუთვნილ ხვრელში და ფიზიკური ძალის დახმარებით ძრავის crankshaft მოატრიალეს. თანამედროვე მანქანებში ვერ გამოიყენებ ასეთ სისტემას. ამის ნაცვლად, შემქმნელი უკავშირდება ბორბლიან მხარეს. ეს ელემენტი იყენებს დინებას ბორბლის გადასაქცევად.

ყველა მანქანის სისტემის ელექტროენერგიის უზრუნველსაყოფად, მწარმოებლებმა უზრუნველყვეს ბატარეის გამოყენება. ჩვენ უკვე განვიხილეთ, თუ როგორ უნდა ვიზრუნოთ ამ ელემენტზე. ერთ – ერთ წინა მიმოხილვაში... ახლა მოდით ვისაუბროთ დატენვის ელემენტების ტიპებზე.

რა არის ბატარეა

დავიწყოთ ტერმინოლოგიით. მანქანის ბატარეა არის მუდმივი დენის წყარო მანქანის ელექტრო ქსელისთვის. მას შეუძლია ელექტროენერგიის შენახვა ძრავის მუშაობის დროს (ამ პროცესისთვის გამოიყენება გენერატორი).

ეს არის დატენვის მოწყობილობა. თუ ის იმდენად დაიცალა, რომ მანქანა ვერ დაძრა, აკუმულატორი იხსნება და უკავშირდება დამტენს, რომელიც მუშაობს საყოფაცხოვრებო ელექტრომომარაგებით. აღწერილია ძრავის გაშვების სხვა გზები, როდესაც ელემენტი დგება აქ.

ავტომობილის მოდელის მიხედვით, ელემენტის დამონტაჟება შესაძლებელია ძრავის ნაწილში, იატაკის ქვეშ, ავტომობილის გარეთ ან საბარგულში ცალკე ნიშში.

აკუმულატორის მოწყობილობა

მრავალჯერადი დატენვის აკუმულატორი შედგება რამდენიმე უჯრისგან (ეწოდება ბატარეის ბანკი). თითოეულ უჯრედს აქვს ფირფიტები. თითოეული პლატინა ახორციელებს დადებით ან უარყოფით მუხტს. მათ შორის სპეციალური გამყოფია. ეს ხელს უშლის ფირფიტებს შორის მოკლე ჩართვას.

ელექტროლიტის საკონტაქტო არეალის გასაზრდელად თითოეული ფირფიტა ბადის ფორმისაა. იგი დამზადებულია ტყვიით. აქტიური ნივთიერება იჭრება ქსელში, რომელსაც აქვს ფოროვანი სტრუქტურა (ეს ზრდის ფირფიტის კონტაქტურ არეს).

დადებითი ფირფიტა შედგება ტყვიისა და გოგირდის მჟავისგან. ბარიუმის სულფატი შედის უარყოფითი ფირფიტის სტრუქტურაში. დატენვის პროცესში, პოზიტიური პოლუსის ფირფიტის ნივთიერება ცვლის მის ქიმიურ შემადგენლობას და ხდება ტყვიის დიოქსიდი. უარყოფითი პოლუსის ფირფიტა ხდება ჩვეულებრივი ტყვიის ფირფიტა. დამტენი გათიშვისას, ფირფიტის სტრუქტურა უბრუნდება თავდაპირველ ადგილს და იცვლება მათი ქიმიური შემადგენლობა.

თითოეულ ქილაში ჩაედინება ელექტროლიტი. ეს არის თხევადი ნივთიერება, რომელიც შეიცავს მჟავას და წყალს. თხევადი იწვევს ქიმიურ რეაქციას ფირფიტებს შორის, საიდანაც წარმოიქმნება დენი.

ყველა ელემენტის ელემენტი მოთავსებულია კორპუსში. იგი დამზადებულია სპეციალური ტიპის პლასტმასისგან, რომელიც მდგრადია აქტიური მჟავე გარემოში მუდმივი ზემოქმედებისგან.

შენახვის ელემენტის მუშაობის პრინციპი (აკუმულატორი)

მანქანის ბატარეა იყენებს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობას ელექტროენერგიის წარმოსაქმნელად. ბატარეაში ხდება ორი განსხვავებული პროცესი, რის გამოც ენერგიის წყაროს გამოყენება დიდი ხნის განმავლობაში შეიძლება:

• Დამჯდარი ელემენტი. ამ ეტაპზე აქტიური ნივთიერება ჟანგავს ფირფიტას (ანოდს), რაც იწვევს ელექტრონების გამოყოფას. ეს ნაწილაკები მიმართულია მეორე ფირფიტისკენ - კათოდისკენ. ქიმიური რეაქციის შედეგად ხდება ელექტროენერგიის გამოყოფა;
• აკუმულატორის დამუხტვა. ამ ეტაპზე ხდება საპირისპირო პროცესი - ელექტრონები გარდაიქმნება პროტონებად და ნივთიერება მათ უკან გადასცემს - კათოდიდან ანოდამდე. შედეგად, ფირფიტები აღდგება, რაც შემდგომი გამონადენის პროცესის შესაძლებლობას იძლევა.

ბატარეების ტიპები და ტიპები

ამ დღეებში მრავალფეროვანია ბატარეები. ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ფირფიტების მასალით და ელექტროლიტის შემადგენლობით. ტყვიის მჟავას ტრადიციული ტიპები გამოიყენება მანქანებში, მაგრამ უკვე ხშირია მოწინავე ტექნოლოგიების გამოყენების შემთხვევები. აქ მოცემულია ამ და სხვა ელემენტების ზოგიერთი მახასიათებელი.

ტრადიციული ("სტიბიუმი")

ტყვიის მჟავა ბატარეა, რომლის ფირფიტები 5 პროცენტით მეტია ან სტიმონის. ეს ნივთიერება დაემატა ელექტროდების შემადგენლობას, მათი სიმტკიცის გასაზრდელად. ელექტროლიზი ასეთ ელექტრომომარაგებაში ყველაზე ადრეულია. ამ შემთხვევაში, ენერგიის საკმარისი რაოდენობა გამოიყოფა, მაგრამ ფირფიტები სწრაფად განადგურებულია (პროცესი იწყება უკვე 12 ვ).

ამგვარი ელემენტების მთავარი მინუსი არის ჟანგბადის და წყალბადის დიდი გამოყოფა (ჰაერის ბუშტები), რის გამოც წყლის ჭურჭლიდან წყალი ორთქლდება. ამ მიზეზით, ანტიმონის ყველა ელემენტი ემსახურება - თვეში ერთხელ მაინც, თქვენ უნდა შეამოწმოთ ელექტროლიტის დონე და სიმკვრივე. მოვლა მოიცავს გამოხდილი წყლის დამატებას, საჭიროების შემთხვევაში, ისე, რომ ფირფიტები არ გამოაშკარავდეს.

ასეთი ელემენტები აღარ გამოიყენება მანქანებში, რათა მძღოლმა მაქსიმალურად გაუადვილოს მანქანის შენარჩუნება. დაბალი ანტონიუმის ანალოგებმა შეცვალა ასეთი ელემენტები.

დაბალი სტიბიუმი

ფირფიტების შემადგენლობაში ანტიმონის რაოდენობა მინიმუმამდეა დაყვანილი, რომ წყლის აორთქლების პროცესი შენელდეს. კიდევ ერთი დადებითი მხარეა ის, რომ აკუმულატორი შენახვის შედეგად ასე სწრაფად არ იცლება. ამგვარი მოდიფიკაციები კლასიფიცირდება, როგორც დაბალი მოვლა-შენახვის ან არამდგრადი ტიპები.

ეს ნიშნავს, რომ მანქანის მფლობელს არ სჭირდება ელექტროლიტის სიმკვრივის და მისი მოცულობის შემოწმება ყოველთვიურად. მიუხედავად იმისა, რომ მათ არ შეიძლება ეწოდოს მთლიანად შენარჩუნებისგან თავისუფალი, რადგან წყალი მათში კვლავ ადუღდება და მოცულობა უნდა შეავსონ.

ასეთი ბატარეების უპირატესობა არის მათი უპრეტენზიო ენერგიის მოხმარება. ავტო ქსელში შეიძლება მოხდეს ძაბვის ტალღები და ვარდნა, მაგრამ ეს არ ახდენს უარყოფით გავლენას ელექტროენერგიის წყაროზე, როგორც ეს ხდება კალციუმის ან გელის ანალოგთან დაკავშირებით.

ამ მიზეზით, ეს ელემენტები ყველაზე შესაფერისია შიდა მანქანებისთვის, რომლებსაც არ შეუძლიათ იამაყონ, რომ აქვთ სტაბილური ენერგიის მოხმარება. ისინი ასევე შესაფერისია საშუალო შემოსავლის მქონე მძღოლებისთვის.

კალციუმი

ეს არის დაბალი ანტიმონოზული ბატარეის მოდიფიკაცია. მხოლოდ ანტიმონის შემცველობის ნაცვლად, ფირფიტებს უმატებენ კალციუმს. უფრო მეტიც, ეს მასალა ორივე პოლუსის ელექტროდების ნაწილია. Ca / Ca მითითებულია ასეთი ელემენტის ეტიკეტზე. შიდა წინააღმდეგობის შესამცირებლად, აქტიური ფირფიტების ზედაპირი ზოგჯერ დაფარულია ვერცხლით (შინაარსის უკიდურესად მცირე ნაწილი).

კალციუმის დამატებით კიდევ უფრო შემცირდა გაზირება აკუმულატორის მუშაობის დროს. მუშაობის მთელი პერიოდის განმავლობაში ელექტროლიტების სიმკვრივე და მოცულობა ასეთ მოდიფიკაციებში საერთოდ არ არის საჭირო შემოწმება, ამიტომ მათ უპრობლემოდ ეწოდება.

ამ ტიპის ელექტრომომარაგება 70 პროცენტით ნაკლებია (წინა მოდიფიკაციასთან შედარებით), რომელიც ექვემდებარება თვითდამუხტვას. ამის წყალობით, მათი შენახვა დიდი ხნის განმავლობაში შეიძლება, მაგალითად, აღჭურვილობის ზამთრის შენახვის დროს.

კიდევ ერთი უპირატესობა ის არის, რომ მათ არც ისე ეშინიათ ზედმეტი დატენვის, რადგან მათში ელექტროლიზი იწყება არა 12, არამედ 16 ვ.

მრავალი დადებითი ასპექტის მიუხედავად, კალციუმის ბატარეებს აქვს რამდენიმე მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარე:

• ენერგიის მოხმარება იკლებს, თუ ის რამდენჯერმე მთლიანად გამოიყოფა და თავიდან იტვირთება. უფრო მეტიც, ეს პარამეტრი იმდენად იკლებს, რომ ბატარეა საჭიროებს ჩანაცვლებას, რადგან მისი სიმძლავრე არ არის საკმარისი მანქანის ქსელთან დაკავშირებული მოწყობილობის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის;
• პროდუქტის გაზრდილი ხარისხი უფრო მაღალ საფასურს მოითხოვს, რაც მას საშუალო მატერიალური შემოსავლის მქონე მომხმარებლებისთვის მიუწვდომელს ხდის;
• განაცხადის ძირითადი სფეროა უცხოური მანქანები, რადგან მათი აღჭურვილობა ენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით უფრო სტაბილურია (მაგალითად, გვერდითი შუქები ხშირ შემთხვევაში ავტომატურად ითიშება, მაშინაც კი, თუ მძღოლმა შემთხვევით დაავიწყდა მათი გამორთვა, რაც ხშირად იწვევს ბატარეის სრულ დათხოვნას);
• აკუმულატორის მუშაობას მეტი ყურადღება სჭირდება, მაგრამ ავტომობილის სათანადო მოვლა (მაღალხარისხიანი აღჭურვილობის გამოყენება და სრული დატენვის ყურადღება), ეს ელემენტი გაცილებით მეტხანს გაგრძელდება, ვიდრე მისი დაბალი ანტიმონოპოლური კოლეგა.

ჰიბრიდული

ამ ელემენტებს აქვთ ეტიკეტი Ca +. ამ მოდიფიკაციაში ფირფიტები ჰიბრიდულია. პოზიტიური შეიძლება შეიცავდეს ანტიმონს, ხოლო უარყოფითს - კალციუმს. ეფექტურობის თვალსაზრისით, ასეთი ელემენტები ჩამოუვარდება კალციუმს, მაგრამ წყალი მათში გაცილებით ნაკლებად ადუღდება, ვიდრე დაბალი ანტიმონოზის დროს.

ასეთ ელემენტებს არ განიცდიან სრული გამონადენი და არ ეშინიათ გადატვირთვისა. შესანიშნავი ვარიანტი, თუ ბიუჯეტის ვარიანტი ტექნიკურად არ არის დამაკმაყოფილებელი და კალციუმის ანალოგისთვის საკმარისი თანხა არ არის.

ლარი, AGM

ამ ელემენტებში გამოიყენება გელის ელექტროლიტი. ასეთი ელემენტების შექმნის მიზეზი ორი ფაქტორი იყო:

• ჩვეულებრივი ბატარეების თხევადი ელექტროლიტი სწრაფად გაჟონავს, როდესაც საქმე დეპრესიულია. ეს სავსეა არა მხოლოდ ქონების დაზიანებით (მანქანის კორპუსი სწრაფად გაუარესდება), არამედ მას შეუძლია სერიოზული ზიანი მიაყენოს ადამიანის ჯანმრთელობას, როდესაც მძღოლი ცდილობს რაიმეს გაკეთებას;
• ცოტა ხნის შემდეგ, ფირფიტებს, დაუდევრად მუშაობის გამო, აქვთ დაშლა (დაღვრა).

ეს პრობლემები აღმოიფხვრა გელირებული ელექტროლიტის გამოყენებით.

AGM მოდიფიკაციებში მოწყობილობას ემატება ფოროვანი მასალა, რომელიც გელს იკავებს ფირფიტების მახლობლად, ხელს უშლის მცირე ბუშტების წარმოქმნას მათ უშუალო სიახლოვეს.

ასეთი ბატარეების უპირატესობებია:

• მათ არ ეშინიათ დახრის - ამის მიღწევა შეუძლებელია თხევადი ელექტროლიტის მქონე მოდელებისთვის, რადგან მათი მუშაობის დროს ჰაერში კვლავ იქმნება ჰაერი, რომელიც გადაბრუნების შემთხვევაში ამჟღავნებს ფირფიტებს;
• დასაშვებია დამუხტული აკუმულატორის გრძელვადიანი შენახვა, რადგან მათ აქვთ თვითდამუხტვის ყველაზე დაბალი ბარიერი;
• მთელ ციკლს მუხტებს შორის, ის უზრუნველყოფს სტაბილურ დენადობას;
• მათ არ ეშინიათ სრული გამონადენის - ბატარეის ტევადობა ერთდროულად არ იკარგება;
• ასეთი ელემენტების სამუშაო სიცოცხლე ათი წლის განმავლობაში აღწევს.

გარდა უპირატესობებისა, ამგვარი მანქანის ბატარეებს აქვს მრავალი უარყოფითი მხარე, რაც აწუხებს მომხმარებლების უმეტესობას, ვისაც სურს მათი დაყენება თავის მანქანაში:

• დატენვა ძალიან ახირებულია - ამისათვის საჭიროა სპეციალური დამტენების გამოყენება, რომლებიც უზრუნველყოფენ სტაბილურ და დაბალ დატენვის დენას;
• დაუშვებელია სწრაფი დატენვა;
• ცივ ამინდში ბატარეის ეფექტურობა მკვეთრად ეცემა, რადგან გაცივებისას გელი ამცირებს მის გამტარ თვისებებს;
• მანქანას უნდა ჰქონდეს სტაბილური გენერატორი, ამიტომ ამგვარი მოდიფიკაციები გამოიყენება ძვირადღირებულ მანქანებში;
• ძალიან მაღალი ფასი.

ალკალინი

მანქანის ბატარეები შეიძლება შეივსოს არა მხოლოდ მჟავე, არამედ ტუტე ელექტროლიტით. ტყვიის ნაცვლად, ამ მოდიფიკაციებში ფირფიტები მზადდება ნიკელისა და კადმიუმისგან ან ნიკელისგან და რკინისგან. კალიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება როგორც აქტიური გამტარი.

ელექტროლიტი ასეთ ბატარეებში არ საჭიროებს შევსებას, რადგან ის არ იშლება ოპერაციის დროს. მჟავას კოლეგებთან შედარებით, ამ ტიპის ბატარეებს აქვთ შემდეგი უპირატესობები:

• არ ეშინია ზედმეტი განმუხტვის;
• აკუმულატორის შენახვა შესაძლებელია დაცლილ მდგომარეობაში და ის არ კარგავს თავის თვისებებს;
• დატენვა არც მათთვის არის კრიტიკული;
• უფრო სტაბილურია დაბალ ტემპერატურაზე;
• ნაკლებად მგრძნობიარეა თვითგანთავისუფლების მიმართ;
• ისინი არ ასხივებენ კოროზიულ მავნე ორთქლებს, რაც საშუალებას აძლევს მათ დატენონ საცხოვრებელ ადგილას;
• ისინი მეტ ენერგიას ინახავენ.

ასეთი მოდიფიკაციის შეძენამდე მანქანის მფლობელმა უნდა დაადგინოს არის თუ არა ის მზად ასეთი კომპრომისებისთვის:

• ტუტე ბატარეა ნაკლებ ძაბვას აწარმოებს, ამიტომ უფრო მეტი ქილაა საჭირო, ვიდრე მჟავას კოლეგა. ბუნებრივია, ეს გავლენას მოახდენს ბატარეის ზომებზე, რაც უზრუნველყოფს საჭირო ენერგიას კონკრეტული საბორტო ქსელისთვის;
• Მაღალი ფასი;
• უფრო შესაფერისია წევისთვის ვიდრე შემქმნელის ფუნქციები.

ლითიუმის იონი

ამ დროისთვის ყველაზე პროგრესულია ლითიუმ-იონის პარამეტრები. ბოლომდე ეს ტექნოლოგია ჯერ არ დასრულებულა - აქტიური ფირფიტების შემადგენლობა მუდმივად იცვლება, მაგრამ ნივთიერება, რომელზეც ექსპერიმენტები ტარდება, არის ლითიუმის იონები.

ამგვარი ცვლილებების მიზეზებია ოპერაციული უსაფრთხოების გაზრდა (მაგალითად, ლითიუმის ლითონი ფეთქებადი აღმოჩნდა), ასევე ტოქსიკურობის შემცირება (მანგანუმისა და ლითიუმის ოქსიდის რეაქციასთან დაკავშირებული მოდიფიკაციებისას ტოქსიკურობის მაღალი ხარისხი იყო, რის გამოც ელექტრომობილებს ასეთ ელემენტებზე ვერ უწოდებენ "მწვანეს"). ტრანსპორტი).

ეს ელემენტები შექმნილია იმისათვის, რომ მაქსიმალურად სტაბილური და უსაფრთხო იყოს განკარგვისთვის. ამ ინოვაციის უპირატესობებში შედის:

• უმაღლესი სიმძლავრე იდენტური ზომის ბატარეებთან შედარებით;
• უმაღლესი ძაბვა (ერთ ბანკს შეუძლია 4 ვ მიწოდება, რაც ორჯერ მეტია, ვიდრე "კლასიკური" ანალოგი);
• ნაკლებად მგრძნობიარეა თვითგანთავისუფლების მიმართ.

ამ უპირატესობების მიუხედავად, ასეთ ელემენტებს ჯერ არ შეუძლიათ კონკურენცია გაუწიონ სხვა ანალოგებს. ამას რამდენიმე მიზეზი აქვს:

• ისინი ცუდად მუშაობენ ყინვაში (უარყოფით ტემპერატურაზე ის ძალიან სწრაფად იშლება);
• დატენვის / განმუხტვის ძალიან მცირე ციკლი (ხუთასამდე);
• ბატარეის შენახვა იწვევს სიმძლავრის დაკარგვას - ორ წელიწადში ის 20 პროცენტით შემცირდება;
• ეშინია სრული გამონადენის;
• ის იძლევა სუსტ ენერგიას ისე, რომ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამწყები ელემენტი - ტექნიკა დიდხანს იმუშავებს, მაგრამ არ არის საკმარისი ენერგია ძრავის დასაწყებად.

არის კიდევ ერთი განვითარება, რომლის განხორციელება მათ ელექტრომობილებში სურთ - სუპერკონდენსატორი. სხვათა შორის, უკვე შეიქმნა მანქანები, რომლებიც ამ ტიპის ბატარეებზე მუშაობენ, თუმცა მათ აქვთ მრავალი ნაკლი, რაც ხელს უშლის მათ კონკურენციას გაუწიონ უფრო მავნე და საშიშ ელემენტებს. აღწერილია ასეთი განვითარება და ელექტროენერგიის მიწოდება ამ ენერგიის წყაროს საშუალებით სხვა მიმოხილვაში.

კვების ელემენტის ხანგრძლივობა

მიუხედავად იმისა, რომ დღეს მიმდინარეობს კვლევა მანქანის საბორტო ქსელისთვის ელემენტების ეფექტურობისა და უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად, ჯერჯერობით ყველაზე პოპულარულია მჟავა პარამეტრები.

შემდეგი ფაქტორები ახდენს გავლენას ბატარეის მუშაობაზე:

• ტემპერატურა, რომელზეც მუშაობს ელექტრომომარაგება;
• აკუმულატორის მოწყობილობა;
• გენერატორის ეფექტურობა და შესრულება;
• ბატარეის ფიქსაცია;
• საცხენოსნო რეჟიმი;
• ელექტროენერგიის მოხმარება, როდესაც მოწყობილობა გამორთულია.

აკუმულატორის სწორად შენახვა აღწერილია აქ აქ.

მჟავა ბატარეების უმრავლესობას მცირე სამუშაო ვადა აქვს - უმაღლესი ხარისხის, თუნდაც მუშაობის ყველა წესი დაცული იყოს, ხუთიდან შვიდ წლამდე იმუშავებს. ყველაზე ხშირად ეს არის უყურადღებო მოდელები. ისინი აღიარებულია ბრენდის სახელით - ცნობილი მწარმოებლები არ აფუჭებენ თავიანთ რეპუტაციას დაბალი ხარისხის პროდუქციით. ასევე, ასეთ პროდუქტს ექნება ხანგრძლივი საგარანტიო ვადა - მინიმუმ ორი წელი.

ბიუჯეტის ვარიანტი გაგრძელდება სამი წლის განმავლობაში და მათთვის გარანტია არ აღემატება 12 თვეს. თქვენ არ უნდა იჩქაროთ ამ ვარიანტისკენ, რადგან შეუძლებელია იდეალური პირობების შექმნა ბატარეის მუშაობისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ წლების განმავლობაში შეუძლებელია სამუშაო რესურსის დადგენა, ეს იგივეა, რაც აღწერილია მანქანის საბურავების შემთხვევაში სხვა სტატიაში... საშუალო აკუმულატორი უნდა გაუძლოს 4 დატენვის / განმუხტვის ციკლს.

ბატარეის მუშაობის ხანგრძლივობის შესახებ მეტი ინფორმაცია აღწერილია ამ ვიდეოში:

რამდენ ხანს გრძელდება მანქანის აკუმულატორი?

კითხვები და პასუხები:

რას ნიშნავს ბატარეა? აკუმულატორი ბატარეა - შესანახი ბატარეა. ეს არის მოწყობილობა, რომელიც დამოუკიდებლად გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას, რომელიც აუცილებელია მანქანაში ელექტრო მოწყობილობების ავტონომიური მუშაობისთვის.

რას აკეთებს ბატარეა? როდესაც ის დამუხტავს, ელექტროენერგია იწყებს ქიმიურ პროცესს. როდესაც ბატარეა არ იტენება, ელექტროენერგიის გამომუშავების ქიმიური პროცესი იწყება.