به احتمال زیاد با عملکرد باتری ماشین آشنا هستید، بدون آن نمی‌توان وسیله نقلیه را روشن کرد. علاوه بر سیستم استارت، چراغ‌ها خودرو و تمام بخش‌های الکترونیکی به انرژی الکتریکی احتیاج دارند و این انرژی را از باتری ماشین دریافت می‌کنند. با این حال سوالی که وجود دارد این است که باتری چگونه ساخته می‌شود و چگونه کار می‌کند؟
تاریخچه باتری ماشین
اتومبیل‌های اولیه فاقد باتری بودند، زیرا سیستم‌های الکتریکی در آن‌ها محدود بود. برای روشن کردن چراغ‌های جلوی خودرو از گاز استفاده می‌شد و موتور اتومبیل به کمک میل لنگ شروع به کار می‌کرد. در سال ۱۹۲۰، باتری‌های خودرو بیش از گذشته گسترش یافته و مورد استفاده قرار گرفتند. باتری‌های مهر و موم شده که نیاز به پر کردن مجدد نداشتند، در سال ۱۹۷۱ اختراع شدند.
در اولین سیستم‌ها، برای شروع و یا شارژ باتری، آن‌ها به انرژی ۶ ولت نیاز داشتند، به شکلی که شاسی خودرو به شکل مستقیم به ترمینال باتری مثبت متصل می‌شد. با این حال امروزه بسیاری از وسایل نقلیه جاده‌ای دارای سیستم زمینی منفی هستند، به این دلیل که ترمینال باتری منفی به شاسی خودرو متصل است. شرکت اتومبیل سازی‌هادسون برای اولین بار در سال ۱۹۱۸، از باتری‌های استاندارد استفاده کرد. بسیاری از خودروها تا اواسط دهه ۵۰ از سیستم‌های الکتریکی و باتری ۶ ولت استفاده می‌کردند.
استفاده از انرژی ۱۲ ولت زمانی اتفاق افتاد که موتورهای بزرگ‌تر با نسبت فشرده سازی بالاتر، به برق بیشتری نیاز داشتند. هر چند اتومبیل‌های کوچک‌تری که به انرژی کمتری نیاز داشتند، همچنان از انرژی ۶ ولت بهره مند می‌شدند. در دهه ۱۹۹۰ یک سیستم استاندارد برقی ۴۲ ولتی ارائه شد تا سیم کشی در خودروهای سبک‌تر امکان پذیر باشد.
قطعات و ساختار باتری‌های اسید سرب
برای آشنایی بیشتر با کارکرد موتور خودرو و سایر لوازم و قطعات آن، لازم است تا هنگام خرید از فروشگاه‌های سطح شهر و یا سایت‌های فروش اینترنتی لوازم یدکی خودرو درباره آن اطلاعات لازم را به دست آورید. وزن آن‌ها از حدود ۱۰.۵ کیلوگرم تا ۳۰ کیلوگرم متغیر است. دلیل این امر وجود صفحات سرب در سلول‌های باتری است.
هر باتری اتومبیل از دو قطب مثبت و منفی ساخته شده است.
الکترود مثبت در باتری‌های اسید سرب، شامل مواد فعال و اکسید سرب است که در الکترولیت مثبت قرار دارند.
شبکه مثبت از یک آلیاژ سرب تشکیل شده است و برای نگه داشتن ماده فعال و به عنوان جمع کننده جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در بخش الکترود منفی، صفحه بار منفی از سرب خالص تشکیل شده است که همگی در الکترولیت منفی در جریان هستند.
شبکه منفی نیز از آلیاژ سرب تشکیل شده است و با هدفی مشابه شبکه مثبت فعالیت می‌کند.
الکترولیت ترکیبی از اسید سولفوریک و آب مقطر است. چندین الکترود منفی می‌تواند یک صفحه منفی را تشکیل دهد. یک صفحه منفی و مثبت در کنار هم یک بلوک تشکیل می‌دهد. صفحه بلوک یک سلول باتری است.
باتری ماشین از اصلی‌ترین قطعات اتومبیل است. یک باتری استارت معمولی از ۶ سلول متصل به یکدیگر و به صورت سری است که هر کدام دارای ولتاژ اسمی ۲ ولت هستند، زمانی که باتری به شکل کامل شارژ می‌شود، ولتاژی به اندازه ۱۲.۷۲ ولت حاصل می‌شود. هنگامی که ولتاژ باتری حتی مقدار کمی کاهش یابد، تفاوت زیادی در عملکرد آن ایجاد می‌شود.
واکنش‌های شیمیایی
انرژی الکتریکی در یک باتری توسط یک واکنش شیمیایی تولید می‌شود. در مورد باتری اسید سرب، مخلوطی از اسید سولفوریک و آب با ماده فعال داخل باتری واکنش نشان می‌دهند. ولتاژ باتری تا حد بسیار زیادی به غلظت اسید سولفوریک بستگی دارد. برای به دست آوردن ولتاژ ۱۲.۶ و یا بالاتر از آن، لازم است درصد وزن اسید سولفوریک ۳۵% و یا بیشتر از آن باشد. در زمان تخلیه باتری، واکنش میان اسید سولفوریک و ماده فعال یک ترکیب متفاوت را تشکیل می‌دهد، در نتیجه غلظت اسید سولفوریک کاهش می‌یابد. به مرور زمان این باعث کاهش ولتاژ باتری خواهد شد. یکی از دلایل خرابی صفحه کلاچ چگونگی کارکرد باتری ماشین است.
در گذشته باتری‌های اتوماتیک برای تعویض به بازرسی و نگهداری منظم نیاز داشتند. امروزه باتری‌های مدرن در طول عمر مفید خود به آب اضافی نیاز ندارند. ضعف برخی از این باتری‌ها این است که تحمل تخلیه عمیق را ندارند. به عنوان مثال زمانی که باتری با روشن ماندن چراغ‌ها به طور کامل تخلیه می‌شوند، الکترودهای صفحه سرب را رسوبات سولفات پوشش داده می‌شود و می‌تواند طول عمر باتری را تا یک سوم و یا بیشتر کاهش دهد.
شرایط نگهداری
معمولا زمانی که باتری اتومبیل دچار مشکل می‌شود، می‌توانید با مراجعه به فروشگاه‌های لوازم یدکی خودرو و یا تعمیرگاه‌ها برای رفع مشکلات آن اقدام کنید. گرمای بیش از حد یکی از دلایل اصلی خرابی باتری به شمار می‌آید، به این دلیل که وقتی الکترولیت در اثر دمای زیاد تبخیر می‌شود، باعث کاهش سطح موثر صفحات در معرض الکترولیت و ایجاد سولفات خواهد شد. سرعت خوردگی شبکه با افزایش دما بیشتر می‌شود. علاوه بر آن دمای پایین می‌تواند باعث خرابی باتری شود. اگر باتری شما ولتاژ کافی برای روشن کردن موتور را نداشته باشد، به کمک باتری یک خودروی دیگر و یا یک تقویت کننده باتری قابل شارژ خواهد بود، پس از آن موتور ماشین را می‌توانید روشن کنید.
هنگامی که الکترودها با یک لایه سخت سولفات سرب پوشش داده می‌شوند، سولفات باعث ضعیف‌تر شدن باتری خواهد شد. زمانی که باتری به طور کامل شارژ نشده و تخلیه شده باشد، ممکن است میزان سولفات در باتری افزایش یابد. هنگامی که باتری به طور کامل تخلیه شده و شارژ نشده باشد، سولفات باتری به آسیب دیدن خودرو منجر می‌شود. اگر به آرامی برای شارژ کردن آن اقدام کنید، احتمال اینکه طول عمرشان افزایش یابد، بیشتر خواهد بود.
بازیافت باتری
باتری‌هایی که قابل استفاده نیستند، در بخش بازیافت قرار می‌گیرند. بازیافت باعث می‌شود تا نیاز به منابع بیشتر برای تولید باتری‌های جدید، کاهش یابد. سرب سمی موجود در باتری‌ها بسیار خطرناک است، به همین دلیل لازم است تا دفع آن‌ها طبق فرایند استاندارد انجام شود. اگر نیاز به یک باتری جدید دارید، می‌توانید با مراجعه به فروشگاه‌های لوازم یدکی خودرو برای خرید آن‌ها اقدام کنید.
آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده بیان کرده است که باتری اتومبیل ۱۲ ولتی، ساده‌تر از سایر مواد قابل بازیافت است، هر چند که ممکن است روش نادرست آن باعث ایجاد خطر شود.
لوازم یدکی تقلبی در بازار بسیار زیاد است، برای خرید باتری‌ها از فروشگاه لوازم یدکی دقت کنید و هنگام خرید مشخصات دقیق را از فروشنده لوازم یدکی خودرو جویا شوید تا از تطابق آن با وسیله نقلیه اطمینان حاصل کنید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.