تاریخچه باتری ماشین
اتومبیل هایی که در ابتدا وارد بازار شدند باتری نداشتند ، زیرا سیستم های الکتریکی آنها کاملا محدود بود. به جای بوق برقی از یک زنگ معمولی استفاده می شد ، چراغهای جلویی ماشین از گاز تغذیه می کردند و موتور با میل لنگ استارت می خورد. پس از مجهز شدن اتومبیل ها به استارت برقی ، باتری های اتومبیل حدود سال 1920 به طور چشمگیری وارد بازار شدند. باتری اتومبیل که نیاز به شارژ مجدد نداشته باشد به طور عمده در سال 1971 عرضه شد.
کمپانی هودسون موتور اولین شرکتی بود که از باتری استاندارد در سال 1918 استفاده می کرد.
BCI سازمان تنظیم کننده استانداردهای باتری می باشد.
سیستم برق خودو که وظیفه برق رسانی به تمامی قسمت های خودرو را دارد تا اواسط 1950 ، 6 ولتی بود . زمانی که موتور های ماشین بزرگتر شد و به توان مصرفی بیشتری نیاز داشتند از 6 ولت به 12 ولت تغییر پیدا کرد. ماشین های کوچکتر که به توان کمتری برای استارت زدن نیاز داشتند برای مدتها 6 ولت هم برای راه اندازی موتور ماشین کفایت می کرد از جمله این ماشین ها می توان به سیتروئن C2 در 1970 اشاره کرد.
در اواسط 1990 سیستم الکتریکی 42 ولتی برای ماشین ها در نظر گرفته شد.
این سیستم امکانات جانبی بیشتری و همچنین کنترل برق رسانی بیشتری به ماشین ها می داد.
در دسترس بودن موتور با بازدهی بالاتر ، تکنیک های کابل کشی مدرن و کنترل دیجیتالی آن و تمرکز بر سیستم هایبریدی دینام با ولتاژ بالا نیاز داشت که ولتاژ اتوماتیکی که به ماشین هنگام روشن شدن وارد می شود را محدودتر کند.علاوه بر این ها دینام وظیفه تولید برق و شارژ کردن باتری و وظایف دیگری را بر عهده دارد.
جنس باتری ماشین
باتری ماشین ها ، باتری سلولس هستند که متشکل از 6 سلول است. هر سلول در باتری سربی ماشین ، از صفحات متناوب تشکیل شده است که از یک شبکه ای متشکل ازآلیاژ سرب (صفحات کاتد) یا پوشیده شده با دی اکسید سرب (آند) می باشد. هر سلول باتری ماشین از محلول اسید سولفوریک ، یعنی الکترولیت پر شده است.
سلول های باتری های ماشین در ابتدا ، یک کلاهک پرکننده داشتند که از طریق آن قادر به مشاهده سطح الکترولیت بودید و اجازه می داد آب به سلول اضافه شود. درپوش پرکننده سلول ها دارای سوراخ دریچه کوچک بودند که باعث آزاد شدن گاز هیدروژن تولید شده در هنگام شارژ ، می شد.
هر سلول در باتری ماشین، توسط تسمه های سنگین کوتاه از صفحات مثبت به صفحات منفی سلول مجاور وصل می شدند.
در قسمت بالای باتری ، یا کناره های آن یک جفت ترمینال سنگین ، که در برابر خوردگی مقاوم شده اند ، قرار گرفته اند. در باتری های اولیه اتومبیل از مواد لاستیکی سخت و جداکننده صفحه ای که چوبی بودند ،استفاده می شد. باتری های جدیدتر از مواد پلاستیکی و ورقهای پیوسته، برای جلوگیری از تماس صفحات سلول ها و اتصال کوتاه استفاده می کنند.
در گذشته باتری های اتومبیل نیاز به نظارت و نگهداری به منظور تعویض آب مورد استفاده در باتری ماشین داشتند. نگهداری ضعیف باتری با آلیاژ های متنوع ، منجربه کاهش آب تشکیل شده در باتری ماشین می شد. باتری های امروزی نیاز به اضافه کردن آب برای افزایش عمر ندارند. بعضی مدل های باتری ماشین کلاهک های مخصوصی داشتند که به دارنده باتری اجازه میداد تا بتوانند به راحتی آب باتری را تخلیه و آب باتری جدید اضافه کنند.
نقطه ضعف این گونه باتری ها عدم مقاومت در برابر تخلیه شارژ زیاد می باشد به طور مثال با روشن ماندن طولانی خودرو کاملا خالی می شدند. این پوشش ها ، الکترودهای صفحات سربی را تبدیل به رسوب سولفات میکرد و عمر مفید باتری را کاهش میداد.
ساختار باتری خودرو
باتری ماشین یکی از اجزای اصلی خودرو است که برای روشن شدن ماشین ضروری است و اگر باتری نباشد یا خراب باشد قادر به روشن کردن اتومبیل نخواهید بود.مشکل گاز اضافه خودرن ماشین هم میتواند یکی از دلایل خرابی باتری ماشین باشد که تشخیص ندادن این مشکل یکی از اشتباهات مکانیک ها درمورد مسائل خودرو است و ممکن است به علت مشغله زیاد و درگیری فکری نتوانند این مشکل را تشخیص دهند همچنین شما میتوانید سایر اشتباهات مکانیک ها را نیز مطالعه کنید.
باتری منبع اصلی جریان الکتریسته و مهمترین قسمت سیستم الکتریکی خودروی شماست. باتری، انرژی الکتریکی را به شکل انرژی شیمیایی در خود ذخیره می کند. در صورت در خواست جریان از باتری، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی و در زمان شارژ باتری، انرژی الکتریکی به شکل شیمیایی تبدیل می شود.
همچنین باتری وظایفی بر عهده دارد :
- روشن کردن استارت، سیستم جرقه زن و انژکتورها در هنگام استارت.
- تامین جریان مورد نیاز تمام وسایل الکتریکی خودرو، هنگامی که سیستم شارژ خودرو خراب است.
- کمک به دینام برای تامین برق اجزای خودرو، هنگامی که جریان مصرفی خودرو بیشتر از جریان تولید شده دینام است.
استارت زدن، بیشترین جریان را از باتری می کشد. تقاضای جریان در استارت، چندین صد آمپرست. این مقدار زیاد جریان به سرعت از باتری کشیده می شود و بعد از روشن شدن خودرو، دینام آرامتر، شارژ خالی شده را به باتری برمی گرداند.زیاد استارت زدن خودرو هم به باتری و موتور فشار وارد میکند و هم استارت ماشین را خراب میکند که این نیز یکی از کار های اشتباه افراد است که باعث ایجاد هزینه های اضافی میشود پس بهتر است مقاله روش های کاهش هزینه خودرو را مطالعه کنید.
مطلب پیشنهادی : دلایل سوختن واشر سرسیلندر ، رفع عیب سوختن واشر سرسیلندر
اجزای تشکیل دهنده باتری ماشین
باتری خودرو از قطعاتی چون درب، پوسته، قطب های مثبت و منفی، صفحه عایق و صفحه مثبت و منفی و در نهایت نشانگر تشکیل شده است. در ادامه برای آشنایی بیشتر نسبت به عملکرد باتری، به توضیح هر یک از این قطعات می پردازیم.
-
پوسته (جعبه باتری)
این پوسته همان طور که انتظار داریم جعبه محافظ باتری است که معمولا از جنس مقاوم و محکم پلی کربنات، ساخته می شود. پوسته ها در مقابل ضربات، مقاوم ساخته شده اند، اما در تصادفات سنگین، با شکستن باتری خودرو مواجه خواهید شد.
-
درب باتری خودرو
باتری های خودرو، دارای 6 درب هستند. برای رویت این درب ها، باید به بخش سوراخ های ریختن الکترولیت توجه کنید، زیرا درب ها درست روی منافذ دریافت الکترولیت، قرار گرفته اند. به علاوه روی هر یک از درب های باتری خودرو نیز شاهد روزنه ای ریز هستیم که کاربرد آن برای خارج کردن گاز باتری است.
-
نشانگر
نشانگر باتری خودرو، همان طور که از نام آن می توان حدس زد، قطعه ای است که شرایط شارژ، نیمه شارژ یا دشارژ بودن باتری را نشان می دهد. نشانگر به شکل یک استوانه بوده و در خانه باتری و داخل الکترولیت جای می گیرد. البته برای چک کردن وضعیت باتری، این قطعه طوری قرار می گیرد که فرد امکان رویت آن از صفحه باتری را داشته باشد.
حال عملکرد نشانگر برای نشان دادن وضعیت باتری را دنبال می کنیم:
این قطعه استوانه ای، گویی سبز رنگ را در خود جای داده است. این گوی به صورت پیش فرض، دارای نسبت چگالی اسید 1275 درجه است. حال اگر الکترولیت با درجه 1275 داخل باتری ریخته شود، همسویی آن با درجه چگالی گوی نشانگر، باعث می شود که این گوی به سطح آمده و شما رنگ سبز آن را به راحتی مشاهده کنید. این علامت به معنای آن است که همه چیز خوب پیش رفته و وضعیت مساعد است.
اما اگر درجه استاندارد اسید الکترولیت پایین باشد، گوی سبز رنگ به داخل استوانه نشانگر پایین رفته و دیگر به جای رویت سبزی آن، گوی سیاه را مشاهده خواهید کرد. این به عنوان یک علامت هشدار برای باتری ماشین در نظر گرفته می شود.
-
قطب مثبت
قطب مثبت باتری ماشین که از جنس سرب است، به صفحه مثبت باتری متصل بوده و در ضمن نسبت به قطر منفی، ساختار بزرگتری دارد. شما قادر به مشاهده قطب مثبت باتری ماشین هستید، زیرا سر این قطعه، از درپوش باتری بیرون آمده و به خوبی قابل مشاهده است.
-
قطب منفی
قطب منفی باتری ماشین نیز وضعیت مشابهی مانند قطب مثبت دارد و همان طور که گفتیم، از قطب مثبت، کوچک تر است. لازم به توجه است که این قطب به صفحه منفی باتری متصل شده است.
-
الکترولیت باتری
الکترولیت محلولی متشکل از اسید سولفوریک و آب مقطر است. حجم آب مقطر، 3 برابر حجم اسید سولفوریک بوده و حین ترکیب به دمای 100 درجه سانتی گراد می رسد. البته برای ریختن الکترولیت ترکیب شده، باید تا خنک شدن کامل آن، منتظر ماند.
-
درپوش باتری
درپوش نیز قطعه ای از گروه پوسته باتری است و معمولا از همان جنس انتخاب می شود. ابتدا صفحات مثبت و منفی و عایق باتری داخل پوسته قرار گرفته و سپس درپوش روی آن جای می گیرد. لازم به ذکر است که محل قرار گرفتن درب های باطری نیز در مرحله بعد از درپوش و روی آن است. طول عمر مفید باتری خودرو را می دانید؟!
-
صفحات منفی باتری
صفحات منفی باتری از یک لایه ابتدایی و پایه به جنس فلز (غالبا از آلیاژ سرب)، تشکیل شده اند. این صفحات را معمولا به شکل شبکه ای مانند تهیه کرده و ماده فعال را به آن اضافه می کنند تا به خوبی در لابه لای ساختار مشبک آن، جای بگیرد. در ادامه صفحه منفی را در کوره قرار داده و آن را به همراه ماده فعال، خشک می نمایند. برای شناختن صفحه منفی باتری، باید به رنگ خاکستری آن، توجه نمایید.
-
صفحات مثبت باتری
صفحات مثبت باتری رنگ قهوه ای تیره مایل به قرمز آجری داشته و تعداد آن ها، یکی بیشتر از صفحات منفی است. علت بیشتر بودن تعداد صفحات مثبت باتری، نسبت به صفحات منفی؛ استفاده از یک صفحه منفی، بین دو صفحه مثبت است. این باعث می شود که به یک صفحه مثبت اضافه در قیاس به تعداد صفحات منفی، نیاز داشته باشیم.
این صفحات نیز از جنس آلیاژ سرب بوده و پس از اضافه شدن ماده فعال به آن، مراحل خشک شدن را طی کرده و سپس در باتری خودرو، جای می گیرند.
-
صفحات عایق باتری
این صفحات به عنوان عایق بین صفحات مثبت و منفی باتری قرار گرفته و معمولا از جنس مقاوم پلی کلریدونیل انتخاب می شوند.
نکات مهم و موثر در انتخاب و خرید باتری
-
خشک بودن یا تر بودن باتری
دو نوع باتری در بازار موجود است: باتری خشک (سیلد، sealed) و باتری تر (حاوی مایع اسید).
برای استفاده در صنعت خودرو، باتری خشک از هر نظر مناسب تر و ایمن تر است، تنها مزیت باتری تر، ارزان بودن آن است.
باتری های خشک مزیت هایی هم دارند :
- بخارات اسیدی ندارد و به دلیل جامد بودن محتویات آن، لازم نیست نگران ریختن اسید روی خودرو و داخل محفظه موتور باشیم.
- نوسانات ولتاژی کمتر و عمر طولانی تری دارد.
- از هر نظر نسبت به باتری تر ایمن تر است.
-
آمپراژ باتری
شرکت سازنده خودرو، آمپراژی را به عنوان حداقل آمپر مجاز برای باتری خودرو تعیین می کند. اگر تجهیزات اضافی، نظیر باند، ساب ووفر، آمپلی فایر و … روی خودرو نصب باشد، حتماً باید از آمپرهای بیشتری استفاده نمایید.
قیمت باتری
قیمت باتری به عوامل زیر بستگی دارد :
- آیا باتری کهنه را تحویل می دهید، قیمت باتری کهنه بین 25 تا 40 هزار تومان است.
- آمپراژ باتری، باتری با آمپر بالاتر گرانتر است.
- باتری خشک از باتری تر گرانتر است.
- باتری خارجی، مخصوصا کره ای از سایر باتری های ایرانی گرانتر است.
-
ابعاد فیزیکی باتری
ابعاد باتری باید به گونه ای باشد که در محفظه مخصوص خود قرار گیرد.
-
کشور سازنده باتری – برند باتری
فرایند تولید باتری آسیبهای قابل توجهی به محیط زیست وارد می کند و هیچ کارخانه تولید باتری در کشورهای اروپایی وجود ندارد. در بازار ایران باتری خودرو ساخت کره جنوبی، ایران، ترکیه و چین است. باتری های کره ای با برندهایی نظیر دوو, دلکور, پوما, سین, شارک, اوراستارت, تایگر و … عرضه می شوند که بیشتر آنها ساخت کارخانه Delkor هستند. در حال حاضر کیفیت باتری های ایرانی از باتری های ترکیه ای بهتر است.
-
تاریخ تولید باتری
اگرچه باتری در اثر شارژ و دشارژ شدن فرسوده می شود و تاریخ تولید چندان تاثیری در کیفیت آن ندارد.اما طبیعتا تاریخ تولید جدیدتر، انتخاب بهتری خواهد بود.همچنین ممکن است بعد از گذشت مدت زیادی مواد داخلی باتری فرسوده شوند.