Як працуе тэхналогія батарэі аўтамабіля?
Свінец і кіслата дзве рэчы, якія большасць людзей ведаюць дастаткова добра, каб пазбегнуць. Свінец з'яўляецца цяжкім металам, які можа выклікаць цэлы спіс пральню праблем са здароўем, і кіслоты, добра, кіслата. Простае згадка словы выклікае ва ўяўленні вобразы кіпячы зялёных вадкасцяў і кудахтанне-вар'ятаў навукоўцаў, якія імкнуцца да сусветнага панавання.
Але, як шакалад і арахісавае масла, свінцу і кіслоты здавалася б, не ісці разам, але яны робяць. Без свінцу і кіслоты, мы не мелі б аўтамабільныя акумулятары, і без аўтамабільных акумулятараў, у нас не было б які - небудзь з сучасных аксесуараў або прадметаў першай неабходнасці, як фары -Вось патрабуюць электрычнай сістэмы функцыянаваць. Бо менавіта зрабіў гэтыя два смяротныя рэчывы сабраліся разам, каб сфармаваць непарушную аснову аўтамабільных электронных сістэм? Адказ, пазычыць абарот прамовы, элементарна.
Навука назапашвання электрычнай энергіі
Электрычныя батарэі проста ёмістасці для захоўвання, якія здольныя ўтрымліваць электрычны зарад, а затым выгрузкі яго ў нагрузку. Некаторыя батарэі здольныя вырабляць электрычны ток ад іх базавых кампанентаў, як толькі яны сабраныя. Гэтыя батарэі называюць першасныя батарэі, і яны , як правіла , ўтылізаваныя пасля таго , як зарад быў вычарпаны. Аўтамабільныя акумулятары падыходзяць да іншай катэгорыі электрычнай батарэі, якая можа зараджацца, скідваюць і подзаряжается зноў і зноў. Гэтыя другасныя батарэі выкарыстоўваюць зварачальна хімічную рэакцыю , якая адрозніваецца ад аднаго тыпу акумулятарнай батарэі да іншага.
З пункту гледжання, што большасць людзей можа лёгка зразумець, АА або ААА батарэі, якія вы купляеце ў краме, захрасаюць у пульце дыстанцыйнага кіравання, а затым выкінуць, калі яны паміраюць першасныя батарэі. Яны сабраныя, як правіла, альбо з цынк-газ альбо цынку і марганца клетак дыяксіду, і яны здольныя забяспечваць ток, не зараджаецца. Калі яны паміраюць, вы іх выкінуць ці утылізаваць іх належным чынам, калі вы аддаеце перавагу.
Вядома, вы можаце набыць тыя ж АА або ААА батарэі ў «перезаряжаемый» форме, якая каштуе больш. Гэтыя акумулятары звычайна выкарыстоўваюць нікель-кадміевыя або нікель-метал-гідрыдныя клеткі. У адрозненні ад традыцыйных «шчолачных» батарэй, нікель-кадміевыя і нікель-металагідрыдныя акумулятары не здольныя забяспечыць ток нагрузкі пры зборцы. Замест гэтага, электрычны ток падаецца да клетак, што выклікае хімічную рэакцыю ўнутры батарэі. Затым ўставіць батарэю ў пульце дыстанцыйнага кіравання, і калі ён памірае, вы змесціце яго ў зарадная прылада і прымяненне току змяняе хімічны працэс, які адбыўся падчас разгрузкі.
Аўтамабільныя акумулятары, якія выкарыстоўваюць свінец і серную кіслату замест нікеля оксигидроксида і паглынальнага вадарод сплаву, аналагічныя батарэяў NiMH ў функцыі. Калі электрычны ток падаецца да батарэі, адбываецца хімічная рэакцыя, і электрычны зарад захоўваецца. Калі нагрузка падключана да батарэі, што рэакцыя аднаўляецца, і ток падаецца на нагрузку.
Захаванне энергіі са свінцом і кіслатой
Пры выкарыстанні свінцу і кіслоты, каб захаваць электрычны зарад гучыць архаічна, яно ёсць. Першы свінцова-кіслотны было вынайдзена ў 1850-ы год, а акумулятар у машыне выкарыстоўвае тыя ж самыя асноўныя прынцыпы. Канструкцыі і матэрыялы развіваліся на працягу многіх гадоў, але тая ж самая асноўная ідэя ў гульні.
Калі свінцова-кіслотны акумулятар разраджаны, электраліт становіцца вельмі разведзены раствор сернай кислоты- азначае, што яна ў асноўным звычайны стары Н20 з некаторымі H2SO4, якія плаваюць вакол у ім. Свінцовыя пласціны, увабраўшы серную кіслату, сульфат стаць галоўным свінцом. Калі электрычны ток падаецца да батарэі, гэты працэс змяняе. Сульфат свінцу пласціна павярнуць (у асноўным) назад у свінец, і разведзены раствор сернай кіслаты становіцца больш канцэнтраваным.
Гэта не вельмі эфектыўны спосаб захоўвання электрычнай энергіі, з пункту гледжання таго, як цяжкія і вялікія клеткі ў параўнанні з колькасцю энергіі, якую яны захоўваюць, але свінцова-кіслотныя батарэі усё яшчэ выкарыстоўваецца сёння па дзвюх прычынах. Першае пытанне эканомікі; свінцова-кіслотныя батарэі значна танней у вытворчасці, чым любы іншы варыянт. Іншая прычына складаецца ў тым, што свінцова-кіслотныя батарэі здольныя забяспечыць вялікая колькасць току па патрабаванні адразу, што робіць іх унікальна падыходзіць для выкарыстання ў якасці зыходных батарэй.
Як Shallow Ці з'яўляецца Ваш цыкл?
Традыцыйныя аўтамабільныя акумулятары часам называюць SLI батарэі, дзе «SLI» стэнды для пуску, асвятлення і запальвання. Гэтая абрэвіятура ілюструе асноўныя мэты аўтамабільнага акумулятара даволі добра, так як асноўная праца любой батарэі аўтамабіля запусціць стартар, фары і запальванне перад рухавіком працуе. Пасля таго, як рухавік запушчаны, генератар забяспечвае ўсю неабходную электрычную энергію, і батарэя зараджаецца.
Гэты тып выкарыстання неглыбокай тып працоўнага цыклу, у тым, што яна забяспечвае кароткі выбух вялікай колькасці току, і гэта тое, што аўтамабільныя акумулятары распрацаваны спецыяльна, каб зрабіць. Маючы гэта на ўвазе, сучасныя аўтамабільныя акумулятары ўтрымліваюць вельмі тонкія пласціны з свінцу, што дазваляе забяспечыць максімальную колькасць ўздзеяння электраліта, і забяспечвае максімальна магчымую сілу току на працягу кароткіх перыядаў часу. Такая канструкцыя неабходная ў сувязі з вялізнымі бягучымі патрабаваннямі стартэраў ст.
У адрозненні ад пускавых акумулятараў, глыбокія батарэі цыкла іншага тыпу свінцова-кіслотных батарэй, якія прызначаны для «глыбокага» цыклу. Канфігурацыя пласцін адрозніваюцца, так што яны не вельмі добра падыходзіць для забеспячэння вялікіх колькасцяў току па патрабаванні. Замест гэтага, яны распрацаваны, каб забяспечыць меншую магутнасць на працягу доўгага колькасці часу. Цыкл «глыбей», таму што гэта больш, а не з-за агульны разрад быўшы больш. У адрозненне ад стартавых батарэй, якія аўтаматычна подзаряжается пасля кожнага выкарыстання , глыбокія батарэі цыклу можа быць павольна разряжается, да бяспечнага ўзроўню-перш чым зараджаць зноў. Як пачынаючы батарэі, глыбокі цыкл свінцова - кіслотных батарэй , не павінны скідацца ніжэй рэкамендаванага ўзроўню , каб пазбегнуць пастаяннага пашкоджанні.
Розны пакет, тыя ж тэхналогіі
Хоць асноўныя тэхналогіі, якая ляжыць у свінцова-кіслотных батарэй застаецца больш ці менш такі ж, дасягненні ў галіне матэрыялаў і тэхналогіі прывялі да шэрагу зменаў. Глыбокія батарэі цыкла, вядома, выкарыстоўваць іншую канфігурацыю пласцін для забеспячэння больш глыбокай сітаватасць. Іншыя варыянты ўзяць яшчэ далей.
Самы вялікі прагрэс у тэхналогіі свінцова-кіслотных батарэй, верагодна, быў затамкавым рэгуляваннем свінцова-кіслотныя (VRLA) батарэі. Яны да гэтага часу выкарыстоўваюць свінец і серную кіслату, але яны не маюць «затопленыя,» мокрыя клеткі. Замест гэтага яны выкарыстоўваюць або гель клеткі або адсарбцыйным шкло матавае (AGM) для электраліта. Хімічны працэс аднолькавы на базавым узроўні, але гэтыя батарэі не падлягаюць ад атручвання газамі, як затопленых клеткавых батарэй з'яўляюцца, яны не з'яўляюцца уразлівымі да ўцечкі, калі наканечнікамі.
Хоць VRLA батарэі маюць шэраг пераваг, яны значна даражэй ў вытворчасці, чым традыцыйныя затопленых клеткавых батарэй. Такім чынам, у той час як тэхналогія працягвае ісці толькі наперад, хутчэй за ўсё, вы ўсё роўна будзеце раз'язджаць з ультрасучасны тэхналогіі 1860-х гадоў пад капотам яшчэ некаторы час, калі вы ідзяце электрычны. Але гэта зусім іншая справа, з пункту гледжання батарэй.