تبلیغات
وبلاگ تخصصی مهندسی خودرو و برق خودرو - باتری
وبلاگ تخصصی مهندسی خودرو و برق خودرو

باتری

جمعه 7 آبان 1389  ساعت: 09:50 ب.ظ

برای استفاده از وسایل برقی خودرو در هنگام خاموش یا استارت به قطعه ای به نام باتری نیاز است و باتری

به خاطر اهمیت بسیاری که در سیستم برق خودرو داره سعی شده که اکثر اطلاعات مفید راجع به باطری را در این مطلب در اختیار شما قرار داده شود.

وظیفه ی باتری:

باتری دستگاهی است که انرژی شیمیایی رو به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و وظیفه ی آن تامین نیازهای برقی خودرو در لحظه ی استارت و لحظاتی که سیستم قادر به تامین برق مورد نیاز نیست می باشد.


تقسیم بندی باتری ها:

باتری ها به 3روش تقسیم بندی می شوند.

باتری های خشک وتر: این تقسیم بندی بر اساس جامد بودن یا مایع بودن الکترولیت آن می باشد.

باتری های قابل تعمیر و غیر قابل تعمیر: اگر بتوان درپوش اصلی باتری را برداشته و اجزای داخلی آنرا تغییر داد قابل تعمیر است در غیر اینصورت باتری غیر قابل تعمیر می باشد

تقسیم بندی بر اساس جنس الکترولیت که مهمترین روش تقسیم بندیست: باتری ها اغلب            سربی – اسیدی ، نیکل – کادمیم ، سدیم - گوگرد ، نیکل – آهن می باشند

متداولترین باتریها نوع سربی اسیدی است به این دلیل.

نوع باتری

ولتاژ تولیدی هر خانه

احتیاج به نگهداری

سربی اسیدی

2 V

دارد

نیکل کادمیم

V 2/1

دارد

نیکل آهن

V 2/1

دارد

سدیم گوگرد

V 2  

ندارد

باتری سربی اسیدی :

این باتری بیشتر در خودرو هااستفاده می شوند. که پس از ساخت شارژ شده و الکترولیت آن تخلیه و به بازار ارایه می شود و می تواند 12 تا 18 ماه در انبار نگهداری شود برخی باتری ها طوری طراحی می شوند که در حین کار دمای آن زیاد بالا نرودبه طوری که هر 20000 کیلومتر نیاز به برری دارد این باتری ها باتری های با مراقبت کمند.

طرز کار باتری سربی اسیدی:

هرگاه دو فلز غیر همجنس داخل اسید قرار گیرند جریان برق ایجاد می کنندبه طوری که یکی الکترون می دهد (صفحه ی منفی) و یکی الکترون می گیرد (صفحه ی مثبت).

میزان برق تولیدی بستگی به جنس دو فلز و نوع الکترولیت بستگی دارد.

اگر یکی سرب PB به عنوان صفحه ی منفی و یکی از دی اکسید سرب PB O2    به عنوان صفحه ی مثبت .

یعنی در حالت شارژ جنس صفحات  PB برای صفحه ی منفی و PB O2برای صفحه ی مثبت است و محلول الکترولیت نیز H2SO4 است

اما با هرچه استفاده از باتری شارژ آن کم می شود  SO4 های موجود در الکترولیت از الکترولیت جدا و به صفحات می چسبند و که در حالت دشارژ کامل جنس هر دوی صفحات PBSO4 شده و محلول نیز تبدیل به آب مقطر می شود یعنی H2O در این حالت است که اصطلاحا گفته می شود اسید باتری شیرین شده است.

با اعمال عملیات شارژ SO4 ها از صفحات جدا شده و با محلول ترکیب می شود.

 اجزا باتری :

جعبه باتری ، صفحات مثبت ، صفحات منفی ، صفحات عایق، قطب های باتری ، درپوش باتری ، پلاک مشخصات باتری ، الکترولیت

 

جعبه باتری: از جنس پلاستیک مصنوعی فشرده است وباید در مقابل گرمای موتور ،گرمای ایجاد شده به علت فعل و انفعالات شیمیایی داخل آن ،خورندگی الکترولیت ،ضربه و ارتعاشات ناشی از حرکت خودرو مقاوم باشد.ضمنا باید عایق مناسبی نیز باشد در برابر عبور جریان در کف خانه های باتری نیز تیغه هایی طراحی شده است

که تکیه گاه صفحات باتری می باشد ضمنا یک فضای خالی در کف باتری ایجاد می کند تا رسوبات ناشی از ریزش صفحات و ناخالصیهارا ته نشین کندو از اتصال بین صفحات جلوگیری کند.

 

صفحات مثبت: تعداد این صفحات همیشه از صفحات  منفی یکی کمتر است برای ساخت آنها ابتدا یک اسکلت شبکه بندی شده را که از آلیاژسرب است را می سازند سپس آنرا با دی اکسید سرب اسفنجی پر میکنند. ضمنا در این اسکلت میزانی آنتیموان و کلسیم دیده می شود که مقاومت صفحه را افزایش می دهد ضمنا قابلیت ریخته گری سرب رانیز افزایش می دهند.

ماده فعال صفحات مثبت در حالت شارژ کامل قهوه ای مایل به قرمز است. در باتری های جدید صفحات مثبت رادرون لفاف عایقی قرار می دهندکه در اینصورت از ریزش ماده فعال جلوگیری می شود و عملکرد صفحات مثبت بهتر می شود.

 

صفحات منفی: تعداد آنها معمولا یکی بیشتر از صفحات مثبت می باشد و روش ساخت انها همانند صفحات مثبت است با این تفاوت که جنس ماده فعال صفحات منفی از سرب است نه دی اکسید سربو رنگ آن در حالت شارژ کامل خاکستریست.

ماده فعال باید اسفنجی باشد تا اسید به خوبی داخل آن نفوذ کند و فعل وانفعال را انجام دهد.

 

صفحات عایق: فاصله ی بین صفحات مثبت ومنفی خیلی کم استاگر این صفحات با هم تماس پیدا کنند باتری خراب خواهد شد (می ترکه) پس نیاز به این صفحات عایق خست تا این 2را نسبت به هم عایق کند.

تعداد صفحات عایق از مجموع صفحات مثبت و منفی یکی بیشتر است و به عبارتی دو برابر صفحات مثبت است.

جنس صفحات عایق از چوب مخصوص ،کایوچو ،فایبر گلاس ،پشم شیشه ،لاستیک منفذدار ،سلولز ،صمغ و پلی وینیل کلراید (pvc )می باشد

ورایجترین نوع آنها نوع (pvc ) می باشد.

این صفحات باید درمقابل خوردگی اسید مقاوم بوده و ضمنا منافذی داشته باشند تا الکترولیت بتواند به راحتی از آنها عبور کند همچنین مقاومت زیادی در برابر حرکت یونها نباید داشته باشد بعضی صفحات عایق نیز در یک سمت خود دارای برجستگی هایی می باشند که سمت صفحات مثبت است برای اینکه این اجازه رابدهد تا ماده فعال صفحات مثبت که ازین صفحات جدا میشوند را به کف باتری هدایت کند و تهنشین کند.

 

قطب های باتری: قطبها وظیفه دارند برق تولیدی باتری را به مدار انتقال دهند و قطب مثبت را می توان با علامت های(+) ، (p)،( pos)، یا رنگ قرمز آن و یا اینکه قطب کلفتتر قطب مثبت است می توان شناخت و قطب منفی با (-)،(n)،( neg)، یا رنگ مشکی آن یا قطر کمتر آن نسبت به قطب مثبت.

 

درپوش باتری :در خودرو باتری دایما در حال انجام کار است در ابتدای کار برق استارت را تامین و در ادامه توسط آلترناتور شارژ می شوداین عملیات شارژ و دشارژ باعث می شود که آب موجود درالکترولیت باتری کمی بخار شود و روی درپوش های باتری ها سوراخ ریزی وجود دارد برای تخلیه این گازها که این تخلیه اهمیت زیادی برای عملکرد باتری دارد ضمنا این سوراخها غیر هم راستا می باشند تا فقط بخارها خارج شوند وگردو غبار داخل باتری نشود و الکنرولیت باتری نیز از ان خارج نشود.

 

پلاک مشخضات باتری : این پلاک مشخص کننده ی مشخصات باتری است مانند : V60Ah9PL12

12V: یعنی این باتری 6خانه دارد و هرخانه با تولید 2ولت 12 پایانی برای باتری ایجاد میکند.

60Ah: ظرفیت باتری می باشد.

9PL: یعنی دارای 9 پلیت،یعنی5 صفحه ی منفی و 4 صفحه ی مثبت.

و یک پلاک دیگر:

V 66Ah 300A 6F 12

300A: عدد تست شرایط سرد می باشد ویعنی باتری باید بتواند در شرایط سرد  تا 300 آمپر تحویل بدهد.

6F: شماره ی فنی باتری می باشد.

 

الکترولیت باتری : الکترولیت مصرفی در باتری های سربی اسیدی محلولی ازآب و اسید سولفوریک می باشد وبا نسبت حجمی 73% آب مقطر و 27%اسید سولفوریک می باشد یعنی 8پیمانه آب مقطر و 3 پیمانه اسید.

 

ظرفیت باتری : عبارتست از حاصلضرب شدت جریان در مدت زمانی که باتری می تواند این شدت جریان را ایجاد کند به شرطی که ولتاژ هر خانه ی باتری از 75/1 پایین تر نباشد.

برای مثال یک باتری که ر وی پلاک آن درج شده است 40 آمپر یعنی این باتری می تواند 40 ساعت شدت جریان 1 آمپری را تامین و یا 4ساعت شدت جریان 10 آمپری یا 1ساعت 40 آمپر و یا 10 ساعت 4 آمپر را تامین کند.

  C=I*t  

C: ظرفیت باتری یر حسب آمپر ساعت

I: شدت جریان بر حسب آمپر

T: مدت زمانی که می توان این شدت جریان را از باتری گرفت بر حسب ساعت.

اگر یک باتری 12ولتی یک خودروی سواری را با یک باتری 12ولتی یک کامیون مقایسه کنیم باتری کامیون بزرگتر است در حالی که هردو یک ولتاژ را ایجاد میکنند؟

بله باتری کامیون ظرفیت بیشتری نسیت به سواری دارد ومدت زمان بیشتری می تواند شدت جریان لازم را ایجاد کند.

پس ظرفیت باتری به این عوامل بستگی دارد:

مساحت صفحات باتری

تعداد صفحات باتری

مقدار الکترولیت

قدرت الکترولیت

دمای کارکرد

نو و کهنه بودن باتری

 

ظرفیت ذخیره باتری: عبارتست از مدت زمانی که بتوان در دمای 25درجه سلیوس 25 آمپر از باتری جریان گرفت.

که از کابرد های این عدد این است که اگر این عدد تقسیم بر 16 کنیم آمپر شارژ کند مخصوص این باتری به دست خواهد آمد.

 

تست باتری در شرایط سرد: بدین شکل است که باتری باید بتواند در دمای 18- درجه سلسیوس به مدت یک دقیقه جریانی معادل با 170 تا 300 آمپر را ایجاد کند به شرط اینکه ولتاژ هر خانه کمتر از 4/1 مشود.

هدف از این تست این است که باتری امتحان شود که آیا می تواند در شرایط سرد هم نیازهای برقی خودرو را تامین کند؟ و ضمنا اگر عدد بدست آمده را تقسم بر 40 کنیم عدد شارژ کند مخصوص این باتری بدست خواهد آمد.

 

روش های آگاهی یافتن از وضعیت شارژ باتری

استفاده از هیدرومتر: هیدرومتر دستگاهی است که غلظت الکترولیت را می سنجد وبیاد غلظت الکترولیت هر خانه را جداگانه سنجید و اگر 28/1 گرم بر سانتی متر مکعب بود نشانه ی شارژ کامل باتری می باشدوعدد 2/1 به معنای نیمه شارژ بودن و 13/1 دشارژ است. 

استفاده از آزمایش تحت بار: که در این روش با استفاده از ولتمتر مخصوص می توان عدد ولتاژ باتری را مشاهده کرد و 7/12 به معنای شارژ کامل و 3/12 نیمه شارژ و 12 دشارژ و اگر عدد 10 بود باتری باید تعویض شود.

استارت زدن به مدت 10 ثانیه: ابتدا وایر مرکزی کویل رو جدا می کنیک تا موتور روشن نشود و به مدت 10 تا 15 ثانیه استارت زده شود که باید در تمام طول آزمایش نحوه ی استارت یکسان باشد که در اینصورت باتری شارژ است.

شارژ باتری:

که به در روش تند و کند انجام می گیرد.

 

شارژ تند: که فقط برای مدت زمان کمی برای یک باتری امکان پذیر است که ولتاژ دستگاه شارژ را روی 100 آمپر و فقط باید بین 30 تا 45 دقیقه انجام بگیرد که و ضمنا دمای الکترولیت نباید بیشتر از 43 درجه برود.

متاسفانه در اکثر موارد برای شارژ باتری از شارژ تند استفاده می شود اما این عمل اصلا برای طول عمر باتری مفید نمی باشد و عمر آن را کاهش داده و مو جب ریزش بیش از حد صفحات آن می شود.

( پس شما به عنوانم یک فرد فنی این اجازه را به تعمیر کاران ندهید که باتری شما را خراب کنند و تاکید کنید که برای شارژ باتری از شارژ کند استفاده کنند)

شارژ کند: برای این عمل ابتدا سطح الکترولیت باید مجاز باشد   

در پوش های باتری باز شود

مثبت دستگاه به مثبت باتری و منفی به منفی

ولتاژ دستگاه 20% بیشتر از ولتاژ باتری تنظیم شود

و جریان دستگاه نیز همونطور که گفته شد یک شانزدهم ظرفیت  ذخیره باتری و یا یک چهلم تست شرایط سرد ویا یک دهم ظرفیت باتری

بعد از اتمام شارژ نیز ابتدا دستگاه را خاموش سپس کابل ها را جدا کنید

زمان شارژ باتری از حالت دشارّژ کامل در شارژ کند می تواند بین 10تا 14 ساعت باشد

 

نکاتی در مورد تعمیر و نگهداری باتری :

سطح الکترولیت آنرا دایما چک کنید

از وصل کردن قطبهای باتری به هم با استفاده از سیم ، آچار ، پیچ گوشتی ... جدا خودداری فرمایید زیرا احتمال ترکیدن باتری وجود دارد و ضمنا صفحات باتری از بین می روند و از عمر باتری کاسته می شود

حتی الامکان باتری را به روش کند شارژ نمایید

از استارت زدن های طولانی خوددار یکنید که موجب ازبین رفتن صفحات می شود

بین سر باتری و ترمینالها روغن استفاده نشود زیرا همین روغن عایقی می شود در برابر عبور جریان پس ابتدا سر باتری را قرار داده سپس لایه ای از گریس اطراف آنها مالیده شود.

از بزا بودن سوراخهای تخلیه بخار اطمینان حاصل نمایید.



نوشته شده توسط:مهندس سعید ابوالحسنی

ویرایش:جمعه 7 آبان 138910:16 ب.ظ

آرشیو

آخرین پستها

نویسندگان

لینکدونی

نظرسنجی

  • نظرتان درباره وبلاگ چیست





آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

جستجو