Betri kwenye gari - ni nini?

Mifumo mingine ya gari inahitaji voltage kufanya kazi. Wengine hutumia sehemu ndogo tu ya nishati, kwa mfano, kwa utendakazi wa sensor moja. Mifumo mingine ni ngumu na haiwezi kufanya kazi bila umeme.

Kwa mfano, madereva walitumia kitasa maalum kuanza injini mapema. Iliingizwa ndani ya shimo lililokusudiwa hiyo na, kwa msaada wa nguvu ya mwili, upinde wa injini uligeuzwa. Huwezi kutumia mfumo kama huu katika magari ya kisasa. Badala ya njia hii, starter imeunganishwa na flywheel. Kipengee hiki kinatumia sasa kugeuza taa ya kuruka.

Ili kutoa mifumo yote ya gari na umeme, wazalishaji walitoa matumizi ya betri. Tumezingatia jinsi ya kutunza kipengee hiki. katika moja ya hakiki zilizopita... Sasa wacha tuzungumze juu ya aina za betri zinazoweza kuchajiwa.

Je! Betri ni nini

Wacha tuanze na istilahi. Betri ya gari ni chanzo cha mara kwa mara cha mtandao wa umeme wa gari. Ina uwezo wa kuhifadhi umeme wakati injini inaendesha (jenereta hutumiwa kwa mchakato huu).

Ni kifaa kinachoweza kuchajiwa tena. Ikiwa imetolewa kwa kiwango ambacho gari haliwezi kuwashwa, betri huondolewa na kushikamana na chaja, ambayo inafanya kazi kwa usambazaji wa umeme wa kaya. Njia zingine za kuanza injini wakati betri imepandwa imeelezewa hapa.

Kulingana na mfano wa gari, betri inaweza kusanikishwa kwenye chumba cha injini, chini ya sakafu, katika niche tofauti nje ya gari au kwenye shina.

Kifaa cha betri

Betri inayoweza kuchajiwa ina seli kadhaa (iitwayo benki ya betri). Kila seli ina sahani. Kila platinamu hubeba malipo chanya au hasi. Kuna kitenganishi maalum kati yao. Inazuia mzunguko mfupi kati ya sahani.

Ili kuongeza eneo la mawasiliano ya elektroliti, kila sahani imeundwa kama gridi ya taifa. Imetengenezwa kwa risasi. Dutu inayotumika imeshinikizwa kwenye kimiani, ambayo ina muundo wa porous (hii huongeza eneo la mawasiliano la sahani).

Sahani chanya imeundwa na asidi ya risasi na sulfuriki. Sulfate ya Bariamu imejumuishwa katika muundo wa sahani hasi. Wakati wa mchakato wa kuchaji, dutu ya sahani nzuri ya pole hubadilisha muundo wa kemikali, na inakuwa dioksidi ya risasi. Sahani mbaya ya pole inakuwa sahani ya kawaida ya risasi. Chaja inapokatizwa, muundo wa bamba hurudi katika nafasi yake ya asili na mabadiliko ya muundo wa kemikali.

Electrolyte hutiwa ndani ya kila jar. Ni dutu ya kioevu iliyo na asidi na maji. Kioevu husababisha mmenyuko wa kemikali kati ya sahani, ambazo sasa hutengenezwa.

Seli zote za betri zimewekwa kwenye nyumba. Imetengenezwa na aina maalum ya plastiki ambayo inakabiliwa na mfiduo wa kila wakati kwa mazingira ya tindikali.

Kanuni ya utendaji wa betri ya kuhifadhi (mkusanyiko)

Betri ya gari hutumia mwendo wa chembe zilizochajiwa kuzalisha umeme. Michakato miwili tofauti hufanyika kwenye betri, kwa sababu ambayo chanzo cha nguvu kinaweza kutumika kwa muda mrefu:

• Betri imeisha nguvu. Kwa wakati huu, dutu inayotumika huoksidisha sahani (anode), ambayo inasababisha kutolewa kwa elektroni. Chembe hizi zinaelekezwa kwa bamba la pili - katoni. Kama matokeo ya athari ya kemikali, umeme hutolewa;
• Malipo ya betri. Katika hatua hii, mchakato wa kinyume hufanyika - elektroni hubadilishwa kuwa protoni na dutu hii huwahamisha tena - kutoka kwa cathode hadi anode. Kama matokeo, sahani hurejeshwa, ambayo inaruhusu mchakato wa kutokwa baadaye.

Aina na aina za betri

Kuna betri anuwai siku hizi. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja katika nyenzo za sahani na muundo wa elektroliti. Aina za jadi-asidi-asidi hutumiwa kwenye magari, lakini tayari kuna visa vya mara kwa mara vya matumizi ya teknolojia za hali ya juu. Hapa kuna huduma kadhaa za aina hii ya betri.

Jadi ("antimoni")

Betri ya asidi-risasi, sahani ambazo ni asilimia 5 au zaidi ya antimoni. Dutu hii iliongezwa kwa muundo wa elektroni ili kuongeza nguvu zao. Electrolysis katika vifaa vile vya umeme ni ya kwanza kabisa. Wakati huo huo, kiasi cha kutosha cha nishati hutolewa, lakini sahani zinaharibiwa haraka (mchakato huanza tayari saa 12 V).

Ubaya kuu wa betri kama hizo ni kutolewa kubwa kwa oksijeni na hidrojeni (Bubbles za hewa), kwa sababu ambayo maji kutoka kwenye makopo hupuka. Kwa sababu hii, betri zote za antimoni zinatumika - angalau mara moja kwa mwezi, unahitaji kuangalia kiwango na msongamano wa elektroliti. Matengenezo ni pamoja na kuongezewa kwa maji yaliyosafishwa, ikiwa ni lazima, ili sahani zisiwe wazi.

Betri kama hizo hazitumiwi tena katika magari ili kuifanya iwe rahisi iwezekanavyo kwa dereva kudumisha gari. Analog za chini za antimoni zimebadilisha betri kama hizo.

Antimoni ya chini

Kiasi cha antimoni katika muundo wa sahani hupunguzwa kupunguza mchakato wa uvukizi wa maji. Jambo lingine zuri ni kwamba betri haitoi haraka sana kama matokeo ya uhifadhi. Marekebisho kama haya yameainishwa kama aina ya matengenezo ya chini au aina zisizo za matengenezo.

Hii inamaanisha kuwa mmiliki wa gari haitaji kuangalia wiani wa elektroni na ujazo kila mwezi. Ingawa hawawezi kuitwa bila matengenezo kabisa, kwani maji ndani yao bado huchemka, na ujazo lazima ujazwe tena.

Faida ya betri kama hizo ni unyenyekevu wao kwa matumizi ya nishati. Katika mtandao wa gari, kuongezeka kwa voltage na matone kunaweza kutokea, lakini hii haiathiri vibaya chanzo cha nguvu, kama ilivyo kwa analog ya kalsiamu au gel.

Kwa sababu hii, betri hizi zinafaa zaidi kwa magari ya ndani ambayo hayawezi kujivunia kuwa na vifaa vyenye utumiaji thabiti wa nishati. Pia zinafaa kwa wenye magari wenye mapato ya wastani.

Kalsiamu

Hii ni marekebisho ya betri ya chini ya antimoni. Tu badala ya vyenye antimoni, kalsiamu huongezwa kwenye sahani. Kwa kuongezea, nyenzo hii ni sehemu ya elektroni za miti yote miwili. Ca / Ca imeonyeshwa kwenye lebo ya betri kama hiyo. Ili kupunguza upinzani wa ndani, uso wa sahani zinazotumika wakati mwingine hutiwa fedha (sehemu ndogo sana ya yaliyomo).

Kuongezewa kwa kalsiamu ilipunguza zaidi gesi wakati wa operesheni ya betri. Uzito na ujazo wa elektroliti katika marekebisho kama hayo kwa kipindi chote cha operesheni hauitaji kukaguliwa kabisa, kwa hivyo huitwa bila matengenezo.

Aina hii ya usambazaji wa umeme ni chini ya asilimia 70 (ikilinganishwa na muundo uliopita) chini ya kujitolea. Shukrani kwa hili, zinaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu, kwa mfano, wakati wa uhifadhi wa vifaa vya msimu wa baridi.

Faida nyingine ni kwamba hawaogopi kuzidi, kwani elektroni ndani yao huanza tena saa 12, lakini saa 16 V.

Licha ya mambo mengi mazuri, betri za kalsiamu zina hasara kadhaa kubwa:

• Matumizi ya nishati hushuka ikiwa imeachiliwa kabisa mara kadhaa na kisha kuchajiwa kutoka mwanzoni. Kwa kuongezea, parameter hii inapungua sana kwamba betri inahitaji uingizwaji, kwani uwezo wake hautoshi kwa utendaji wa kawaida wa vifaa vilivyounganishwa na mtandao wa gari;
• Ubora ulioongezeka wa bidhaa unahitaji ada ya juu, ambayo inafanya kuwa haiwezekani kwa watumiaji walio na mapato ya wastani ya vifaa;
• Sehemu kuu ya matumizi ni magari ya kigeni, kwani vifaa vyao ni thabiti zaidi kwa matumizi ya nishati (kwa mfano, taa za pembeni mara nyingi huzima kiatomati, hata ikiwa dereva amesahau kuzima, ambayo mara nyingi husababisha kutolewa kamili kwa betri);
• Uendeshaji wa betri unahitaji umakini zaidi, lakini kwa utunzaji mzuri wa gari (utumiaji wa vifaa vya hali ya juu na umakini wa kutokwa kamili), betri hii itadumu sana kuliko mwenzake wa antimoni ya chini.

Mtolea

Betri hizi zimeandikwa Ca +. Sahani ni mseto katika muundo huu. Chanya inaweza kujumuisha antimoni, na hasi - kalsiamu. Kwa suala la ufanisi, betri kama hizo ni duni kuliko zile za kalsiamu, lakini maji ndani yao huchemka kidogo kuliko ile ya antimoni ndogo.

Betri kama hizo haziteseka sana kutokana na kutokwa kamili, na haziogopi kuzidisha. Chaguo bora ikiwa chaguo la bajeti haliridhishi kiufundi, na hakuna pesa ya kutosha kwa analog ya kalsiamu.

Gel, AGM

Betri hizi hutumia elektroliti ya gel. Kulikuwa na sababu mbili nyuma ya kuundwa kwa betri hizi:

• Electroli ya kioevu ya betri za kawaida itavuja haraka wakati kesi hiyo imefadhaika. Hii haijajaa tu uharibifu wa mali (mwili wa gari utaharibika haraka), lakini pia inaweza kusababisha madhara makubwa kwa afya ya binadamu wakati dereva anajaribu kufanya kitu;
• Baada ya muda, sahani, kwa sababu ya operesheni isiyojali, zina uwezo wa kuanguka (kumwagika).

Shida hizi ziliondolewa kwa kutumia elektroliti iliyo na gel.

Katika marekebisho ya AGM, vifaa vyenye machafu vinaongezwa kwenye kifaa, ambacho kinashikilia gel karibu na sahani, kuzuia uundaji wa Bubbles ndogo katika maeneo yao ya karibu.

Faida za betri kama hizi ni:

• Hawana hofu ya kugeuza - kwa modeli zilizo na elektroni ya kioevu, hii haiwezi kupatikana, kwani wakati wa operesheni yao, hewa bado huunda katika kesi hiyo, ambayo, ikigeuzwa, inafunua sahani;
• Uhifadhi wa muda mrefu wa betri inayochajiwa inaruhusiwa, kwani wana kizingiti cha chini kabisa cha kujitolea;
• Katika mzunguko mzima kati ya mashtaka, hutoa mkondo thabiti;
• Hawana hofu ya kutokwa kamili - uwezo wa betri haupotei kwa wakati mmoja;
• Maisha ya kazi ya vitu kama hivyo hufikia miaka kumi.

Mbali na faida, betri za gari kama hizo zina mapungufu kadhaa ambayo huwashtua watumiaji wengi ambao wanataka kuziweka kwenye gari lao:

• Kichekesho sana cha kuchaji - hii inahitaji utumiaji wa chaja maalum ambazo hutoa malipo ya utulivu na ya chini;
• Kuchaji haraka hakuruhusiwi;
• Katika hali ya hewa ya baridi, ufanisi wa betri hushuka sana, kwani gel hupungua mali yake ya kondakta ikiwa imepozwa;
• Gari lazima iwe na jenereta thabiti, kwa hivyo marekebisho kama hayo hutumiwa katika magari ya kifahari;
• Bei kubwa sana.

Alkali

Betri za gari zinaweza kujazwa na sio tu tindikali lakini pia elektroni ya alkali. Badala ya risasi, sahani katika marekebisho haya hufanywa kwa nikeli na kadimamu au nikeli na chuma. Potasiamu hidroksidi hutumiwa kama kondaktaji hai.

Electrolyte iliyo kwenye betri kama hizo haiitaji kujazwa tena, kwani haina chemsha wakati wa operesheni. Ikilinganishwa na wenzao wa asidi, aina hizi za betri zina faida zifuatazo:

• Usiogope malipo ya ziada;
• Betri inaweza kuhifadhiwa katika hali ya kuruhusiwa na haitapoteza mali zake;
• Recharge sio muhimu kwao;
• Imara zaidi kwa joto la chini;
• Chini ya kuambukizwa kwa kujitegemea;
• Haitoi mvuke inayodhuru, ambayo huwawezesha kushtakiwa katika eneo la makazi;
• Wanahifadhi nguvu zaidi.

Kabla ya kununua mabadiliko kama hayo, mmiliki wa gari lazima aamue ikiwa yuko tayari kufanya maelewano kama haya:

• Betri ya alkali hutoa voltage kidogo, kwa hivyo makopo mengi yanahitajika kuliko mwenzake wa asidi. Kwa kawaida, hii itaathiri vipimo vya betri, ambayo itatoa nishati inayofaa kwa mtandao maalum wa bodi;
• Bei ya juu;
• Inafaa zaidi kwa kuvuta kuliko kazi za kuanza.

Li-ion

Ya juu zaidi kwa sasa ni chaguzi za lithiamu-ion. Hadi mwisho, teknolojia hii bado haijakamilika - muundo wa sahani zinazotumika hubadilika kila wakati, lakini dutu ambayo majaribio hufanywa ni ioni za lithiamu.

Sababu za mabadiliko kama haya ni kuongezeka kwa usalama wakati wa operesheni (kwa mfano, chuma cha lithiamu kiliibuka kuwa cha kulipuka), na pia kupungua kwa sumu (marekebisho na athari ya manganese na oksidi ya lithiamu ilikuwa na kiwango cha juu cha sumu, ndiyo sababu magari ya umeme kwenye vitu kama hivyo hayangeweza kuitwa "kijani" usafiri).

Betri hizi zimeundwa kuwa imara na salama iwezekanavyo kwa utupaji. Faida za ubunifu huu ni pamoja na:

• Uwezo mkubwa ikilinganishwa na betri za ukubwa sawa;
• Voltage ya juu zaidi (benki moja inaweza kusambaza 4 V, ambayo ni mara mbili zaidi ya analog "classic");
• Chini ya kuambukizwa kwa kujitegemea.

Licha ya faida hizi, betri kama hizo bado haziwezi kushindana na milinganisho mingine. Kuna sababu kadhaa za hii:

• Wanafanya kazi vibaya kwenye baridi (kwa joto hasi hutoka haraka sana);
• Mizunguko michache ya malipo / kutokwa (hadi mia tano);
• Uhifadhi wa betri husababisha upotezaji wa uwezo - katika miaka miwili itapungua kwa asilimia 20;
• Unaogopa kutokwa kamili;
• Inatoa nguvu dhaifu ili iweze kutumiwa kama kipengee cha kuanza - vifaa vitafanya kazi kwa muda mrefu, lakini hakuna nguvu ya kutosha kuanza motor.

Kuna maendeleo mengine ambayo wanataka kutekeleza katika magari ya umeme - supercapacitor. Kwa njia, magari tayari yametengenezwa ambayo hutumia aina hii ya betri, hata hivyo, zina shida nyingi ambazo zinawazuia kushindana na betri zenye hatari na hatari zaidi. Maendeleo kama hayo na gari la umeme linalotumiwa na chanzo hiki cha nguvu linaelezewa katika hakiki nyingine.

Maisha ya betri

Ingawa leo utafiti unaendelea ili kuboresha ufanisi na usalama wa betri kwa mtandao wa gari, hadi sasa maarufu zaidi ni chaguzi za asidi.

Sababu zifuatazo zinaathiri maisha ya betri:

• Joto ambalo usambazaji wa umeme unatumika;
• Kifaa cha betri;
• Ufanisi wa jenereta na utendaji;
• Kurekebisha betri;
• Njia ya kuendesha;
• Matumizi ya nguvu wakati vifaa vimezimwa.

Hifadhi sahihi ya betri ambayo haitumiki imeelezewa katika hapa.

Betri nyingi za asidi zina maisha madogo ya kufanya kazi - zile zenye ubora wa hali ya juu, hata ikiwa sheria zote za uendeshaji zinazingatiwa, zitafanya kazi kutoka miaka mitano hadi saba. Mara nyingi hizi ni mifano isiyotarajiwa. Wanatambuliwa na jina la chapa - wazalishaji wanaojulikana hawaharibu sifa zao na bidhaa zenye ubora wa chini. Pia, bidhaa kama hiyo itakuwa na kipindi cha udhamini mrefu - angalau miaka miwili.

Chaguo la bajeti litadumu kwa miaka mitatu, na dhamana yao haitazidi miezi 12. Haupaswi kukimbilia chaguo hili, kwani haiwezekani kuunda hali bora za utendaji wa betri.

Ingawa haiwezekani kuamua rasilimali inayofanya kazi kwa miaka, hii ni sawa na katika kesi ya matairi ya gari, ambayo inaelezewa katika makala nyingine... Betri wastani inapaswa kuhimili mizunguko 4 ya kuchaji / kutokwa.

Habari zaidi juu ya maisha ya betri imeelezewa kwenye video hii:

Je! Betri ya gari hudumu kwa muda gani?

Maswali na Majibu:

Nini maana ya betri? Betri ya kikusanyiko - betri ya uhifadhi. Hii ni kifaa ambacho huzalisha umeme kwa kujitegemea muhimu kwa uendeshaji wa uhuru wa vifaa vya umeme kwenye gari.

Je, betri hufanya nini? Inapochajiwa, umeme huanza mchakato wa kemikali. Wakati betri haijachajiwa, mchakato wa kemikali huanzishwa ili kuzalisha umeme.