Si funksionon teknologjia e baterive të makinave?
Plumbi dhe acid janë dy gjëra që shumica e njerëzve e dinë mjaft mirë për të shmangur. Plumbi është një metal i rëndë që mund të shkaktojë një listë të tërë lavanderie të problemeve shëndetësore, dhe acidi është, mirë, acid. Thjesht përmendja e fjalëve ngjall imazhet e lëngjeve të gjelbëruara dhe të shkencëtarëve të çmendur, të prirur për dominimin e botës.
Por, si çokollata dhe gjalpë badiava, plumbi dhe acidi nuk do të dukeshin të shkonin së bashku, por ata veprojnë. Pa plumb dhe acid, ne nuk do të kishim bateri për vetura, dhe pa bateritë e makinave, nuk do të kishim asnjë nga pajisjet moderne, ose nevojat themelore, si fenerët - që kërkojnë që një sistem elektrik të funksionojë. Pra, si, pikërisht, këto dy substanca vdekjeprurëse u bashkuan për të formuar themelet e fortë të sistemeve elektronike të automobilave? Përgjigja, për të marrë hua një kthesë të shprehjes, është elementare.
Shkenca e Ruajtjes së Energjisë Elektrike
Bateritë elektrike janë thjesht enë magazinimi që janë në gjendje të mbajnë një ngarkesë elektrike dhe pastaj shkarkimin e saj në një ngarkesë. Disa bateri janë të afta të prodhojnë një rrymë elektrike nga komponentët bazë të tyre sapo të jenë mbledhur. Këto bateri quhen bateri primare , dhe ato zakonisht hiqen pasi të jetë depozituar ngarkesa. Bateritë e makinave përshtaten në një kategori të ndryshme të baterisë elektrike që mund të ngarkohet, shkarkohet dhe rimbushet përsëri dhe përsëri. Këto bateri të mesme përdorin një reaksion kimik të kthyeshëm që ndryshon nga një lloj baterie të ringarkueshme në një tjetër.
Në kuptimin që shumica e njerëzve mund ta kuptojnë me lehtësi, bateritë AA ose AAA që bleni në dyqan, rrini në kontrollin tuaj të largët dhe më pas hidhni kur ata vdesin janë bateritë kryesore. Ata janë mbledhur, zakonisht nga qelizat e zinkut-karbonit ose zinkut dhe dioksidit të manganit, dhe ata janë të afta të ofrojnë energji elektrike pa u ngarkuar. Kur ata vdesin, ti i hedhësh ato ose i hedhësh ato siç duhet, nëse preferon.
Sigurisht, ju mund të blini ato bateri AA ose AAA të njëjta në një formë "të rimbushur" që kushton më shumë. Këto bateri që mund të rimbursohen zakonisht përdorin nikel-kadmium ose qeliza nikeli-metal hidridi. Ndryshe nga bateritë tradicionale "alkaline", bateritë NiCd dhe NiMH nuk janë në gjendje të ofrojnë rrymë në ngarkesë pas montimit. Në vend të kësaj, një rrymë elektrike aplikohet tek qelizat, gjë që shkakton një reaksion kimik brenda baterisë. Ju pastaj ngjiteni baterinë në kontrollin tuaj të largët dhe kur vdes, vendoseni në një ngarkues dhe aplikimi i një rryme kthen procesin kimik që ka ndodhur gjatë shkarkimit.
Bateritë e makinave, të cilat përdorin acid plumbi dhe sulfurik në vend të oksidit të nikelit dhe një aliazh thithës hidrogjeni, janë të ngjashme me bateri NiMH në funksion. Kur një rrymë elektrike aplikohet në bateri, ndodh një reaksion kimik, dhe një ngarkesë elektrike ruhet. Kur një ngarkesë lidhet me baterinë, ky reaksion anulon dhe një rrymë i jepet ngarkesës.
Ruajtja e energjisë me plumb dhe acid
Nëse përdorni plumb dhe acid për të ruajtur një ngarkesë elektrike tingëllon arkaike, është. Bateria e parë e plumbit u shpik në vitet 1850, dhe bateria në makinën tuaj përdor të njëjtat parime themelore. Hartat dhe materialet kanë evoluar gjatë viteve, por ideja e njëjtë themelore është në lojë.
Kur një bateri plumbi është shkarkuar, elektroliti bëhet një zgjidhje shumë e holluar e acidit sulfurik, që do të thotë se është më së shumti H20 i thjeshtë dhe disa H2SO4 që lundrojnë rreth tij. Pllakat e plumbit, duke absorbuar acidin sulfurik, bëhen kryesisht sulfate të plumbit. Kur një rrymë elektrike aplikohet në bateri, ky proces kthehet. Pllakat e sulfatit të plumbit kthehen (kryesisht) përsëri në plumb, dhe zgjidhja e holluar e acidit sulfurik bëhet më e koncentruar.
Kjo nuk është një mënyrë shumë eficente për ruajtjen e energjisë elektrike, për sa i rëndë dhe i madh qelizat krahasohen me sasinë e energjisë që ruajnë, por akumulatorët e plumbit janë ende në përdorim sot për dy arsye. E para është një çështje e ekonomisë; bateritë e plumbit janë shumë më të lirë për të prodhuar se çdo opsion tjetër. Arsyeja tjetër është se bateritë me acid plumbi janë të afta të ofrojnë sasinë e madhe të kërkesës aktuale në të njëjtën kohë, gjë që i bën ato të përshtatshme për përdorim si bateri fillestare.
Sa i cekët është cikli juaj?
Bateritë tradicionale të makinave nganjëherë njihen si bateri SLI , ku "SLI" qëndron për fillimin, ndezjen dhe ndezjen. Ky shkurtim ilustron mjaft mirë qëllimet kryesore të një baterie makine, pasi puna kryesore e çdo baterie të makinave është të drejtojë motorin e nisjes, dritat dhe ndezjen përpara se motori të rrjedhë. Pas futjes së motorit, alternatori siguron të gjithë energjinë e nevojshme elektrike dhe bateria është rimbushur.
Ky lloj i përdorimit është një cikël i cekët i detyrës, në atë që siguron një shpërthim të shkurtër të një sasi të madhe të tanishme, dhe kjo është ajo që bateritë e makinave janë të dizajnuara posaçërisht për të bërë. Me këtë në mendje, bateritë moderne të makinave përmbajnë pllaka shumë të hollë të plumbit, që lejon një sasi maksimale të ekspozimit ndaj elektrolitit dhe siguron amperazhin më të mundshëm për periudha të shkurtra. Ky dizajn është i nevojshëm për shkak të kërkesave të mëdha aktuale të motorëve të nisjes.
Në kontrast me fillimin e baterive, bateritë e ciklit të thellë janë një lloj tjetër i baterisë së plumbit që janë të dizajnuara për një "cikël më të thellë". Konfigurimi i pllakave është i ndryshëm, kështu që ato nuk janë të përshtatshme për të siguruar sasi të mëdha të rrymës me kërkesë. Në vend të kësaj, ato janë të dizajnuara për të siguruar më pak energji për më shumë kohë. Cikli është "më i thellë" sepse është më i gjatë se sa për shkak të shkarkimit të përgjithshëm që është më i madh. Ndryshe nga fillimi i baterive, të cilat plotësohen automatikisht pas çdo përdorimi , bateritë e ciklit të thellë mund të shkarkohen ngadalë - në një nivel të sigurt - përpara se të mbushen përsëri. Ashtu si fillimi i baterive, bateritë e acide të plumbit të koka të thella nuk duhet të shkarkohen nën nivelin e rekomanduar për të shmangur dëmtimin e përhershëm.
Paketa e Ndryshme, Teknologjia e njëjtë
Megjithëse teknologjia bazë pas baterive të plumbit ka mbetur pak a shumë e njëjtë, përparimet në materiale dhe teknika kanë rezultuar në një varg ndryshimesh. Bateritë e ciklit të thellë, natyrisht, përdorin një konfigurim të ndryshëm të pllakave për të lejuar një cikël më të thellë të detyrës. Ndryshime të tjera marrin gjërat edhe më tej.
Avancimi më i madh në teknologjinë e baterive të plumbit ka qenë ndoshta bateritë e rregullta të valvulave të plumbit-acid (VRLA). Ata ende përdorin acid plumbi dhe sulfurik, por ato nuk kanë "përmbytje", qeliza të lagura. Në vend të kësaj, ata përdorin ose qeliza xhel ose një mat qelq absorbues (AGM) për elektrolitin. Procesi kimik është i njëjtë në një nivel bazë, por këto bateri nuk i nënshtrohen off-gassing si bateritë qeliza të përmbytura, dhe as nuk janë të prekshme për rrjedhje nëse informoi.
Edhe pse bateritë VRLA kanë një numër avantazhesh, ato janë shumë më të kushtueshme për të prodhuar sesa bateritë tradicionale të përmbytura. Pra, ndërsa teknologjia vazhdon të marshojë gjithnjë përpara, shanset janë që ju do të vazhdoni të jeni duke udhëtuar me teknologjinë e viteve 1860 në kulm nën kapuçin tuaj për disa kohë - nëse nuk ecni elektrike. Por kjo është një çështje shumë e ndryshme në lidhje me bateritë.