Акумулятор є пристроєм, який накопичує енергію в хімічній формі при підключенні до джерела постійного струму, а потім віддає її, перетворюючи на електрику. Його використовують багаторазово за рахунок здатності до відновлення та оборотності хімічних реакцій. Розряджається – знову заряджають. Застосовуються акумулятори як автономні та резервні джерела живлення для електротехнічного обладнання та різних пристроїв.

Пристрій акумулятора

У автомобілях зазвичай застосовують. Розглянемо їх пристрій.

Усі елементи розташовуються у корпусі, який виготовляють із поліпропілену. Корпус складається з ємності, розділеної на шість осередків, та кришки, оснащеної дренажною системою для наповнення тиску та відведення газу. На кришку виводиться два полюси (клеми) – позитивний та негативний.

Вміст кожного осередку є пакетом з 16 свинцевих пластин, полярність яких чергується. Вісім позитивних пластин, об'єднаних бареткою, є плюсовим електродом (катодом), вісім негативних – мінусовим (анодом). Кожен електрод виводиться до відповідної клеми акумулятора.

Пакети пластин у осередках занурені в електроліт – розчин сірчаної кислоти та води щільністю 1,28 г/см3.

Між пластинами електродів, щоб запобігти замиканню, вставлені сепаратори – пористі пластини, які перешкоджають циркуляції електроліту і взаємодіють із нею.

Окрема пластина електрода - це грати з металевого свинцю, в яку впресований (намазаний) реагент. Активна маса катода – діоксид свинцю (PbO2), анода – губчастий свинець.

Принцип дії акумуляторів

Принцип дії акумулятора заснований на утворенні різниці потенціалів між двома електродами, зануреними в електроліт. При підключенні навантаження (електротехнічних пристроїв) до клем акумулятора реакцію вступають електроліт і активні елементи електродів. Відбувається процес переміщення електронів, який, по суті, є електрострумом.

При розряді акумулятора (підключення навантаження) губчастий свинець анода виділяє позитивні двовалентні іони свинцю в електроліт. Надлишкові електрони переміщаються зовнішнім замкнутим електричним ланцюгом до катода, де відбувається відновлення чотиривалентних іонів свинцю до двовалентних.

При їх поєднанні з негативними іонами сірчаного залишку електроліту утворюється сульфат свинцю на обох електродах.

Іони кисню від діоксиду свинцю катода та іони водню з електроліту з'єднуються, утворюючи молекули води. Тому щільність електроліту знижується.

При заряді відбуваються зворотні реакції.Під впливом зовнішнього іони двовалентного свинцю позитивного електрода віддають по два електрони і окислюються в чотиривалентні. Ці електрони рухаються до анода та нейтралізують іони двовалентного свинцю, відновлюючи губчастий свинець. На катоді, шляхом проміжних реакцій, знову утворюється двоокис свинцю.

Хімічні реакції в одному осередку виробляють 2 В, тому на клемах акумулятора з 6 осередків і виходить 12 Ст.

З відео Ви зможете детальніше дізнатися, як працює акумулятор:

Основні конструкційні матеріали, що застосовуються у автомобілебудуванні. Класифікація

Вопрос9: Розрахунок чисельності виробничих робочих стоа Розрахунок чисельності виробничих робочих стоа.

Питання 10: Класифікація підйомно-оглядового обладнання Класифікація підйомно-оглядового обладнання

Вопрос11: Відмови у техніці. Поняття про надійність, характер її зміни у процесі експлуатації Відмов у техніці. Поняття про надійність, характер її зміни у процесі експлуатації

Вопрос12: Розрахунок річного обсягу робіт міських і дорожніх стоів. Розрахунок річного обсягу робіт міських та дорожніх стоів.

Вопрос13: Мастило-заправне устаткування, класифікація.

Вопрос14: Чинники, які впливають надійність і довговічність двигунів внутрішнього згоряння Чинники, що впливають надійність і довговічність двигунів внутрішнього згоряння

Вопрос16: Стенди для перевірки кутів установки коліс.

Вопрос17: Методи забезпечення надійності технічних систем. Перспективи розвитку

Вопрос19: Контроль технічного стану дизельних двигунів по держт 52160-2003 Контроль технічного стану дизельних двигунів за держт 52160-2003

5.1 Умови проведення випробувань

5.2 Вимоги до вимірювальної апаратури та пробовідбірної системи

5.3 Підготовка до вимірювань

5.4 Вимірювання димності

Перерахунок значень до n (для димоміру з l, що дорівнює 0,43 м)

Питання 20: Поняття та визначення технічної системи. Її складові Поняття та визначення технічної системи. Її складові

Вопрос21: Розробка генерального плану стоа.

Вопрос22: Організація державного обліку транспортних засобів у Росії. Нормативні документи Організація державного обліку транспортних засобів у Росії. Нормативні документи.

Вопрос23: Розрахунок електричних навантажень підприємств автосервісу Розрахунок електричних навантажень підприємств автосервісу.

Вопрос24: Основні етапи технологічного проектування підприємств автосервісу. Основні етапи технологічного проектування підприємств автосервісу.

Вопрос25: Роль контрольно-діагностичної інформації в оцінці технічного стану транспортних засобів.

Вопрос26: Функціональна схема організації виробничого процесу стоа.

Вопрос27: Паливна економічність

Вопрос28: Основні елементи транспортного процесу

Питання29: Типи та функції підприємств автомобільного транспорту Типи та функції підприємств автомобільного транспорту.

Вопрос30: Підвіска. Види. Призначення, принцип дії.

. Підвіска. Види. Призначення, принцип дії.

Вопрос31: Класифікація підприємств автосервісу

Вопрос32: Трансмісія автомобіля. Призначення, пристрій, принцип дії

Вопрос33: Транспортна рухливість населення

Вопрос34: Структура служби Гібдд та її функції Структура служби Гібдд та її функції

2. Дорожньо-патрульна служба, як структурний підрозділ Гідд

2.1. Організація дорожньо-патрульної служби

Вопрос36: Система мастила. Призначення, будова, принцип дії.

Запитання37: Загальний пристрій та принцип роботи чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння.

Вопрос38: Система охолодження. Види. Призначення, будова, принцип дії.

Вопрос39: Особливості конструкції та принцип роботи двотактного двигуна внутрішнього згоряння

Вопрос40: Основні показники поршневих двигунів внутрішнього згоряння. Принципи класифікації та маркування двигунів.

2.1. Регулювальні характеристики

2.2. Швидкісні характеристики

2.2.1. Зовнішня швидкісна характеристика

2.2.2. Часткові швидкісні характеристики

2.2.3. Побудова швидкісних характеристик аналітичним методом

2.4. Навантажувальна характеристика

Вопрос41: Система запалювання. Види. Призначення, будова, принцип дії.

1.Контактна система запалювання

Вопрос42:Понятие електроустаткування транспортних машин. Його визначення та тлумачення.

Вопрос43: Акумуляторні батареї (АкБ). Призначення, умови роботи. Основні вимоги до АКБ. Види(типи) АкБ. Маркування. Розміщення АКБ на транспортних машинах.

Вопрос44: Типаж автомобілів. Компонування схеми автомобілів. Класифікація.

Вопрос45: Генераторні установки. Призначення. Структурний склад. Характеристики генераторних установок

Вопрос46: Система пуску. Призначення. Структурний склад системи запуску. Електричні схеми керування стартером.

Вопрос48: Система освітлення. Принцип формування світлорозподілу. Класифікація систем освітлення

Вопрос49: Технічна діагностика автомобіля. Цілі, методи, обладнання, що застосовується.

2 Цілі:

3 Методи:

4 Обладнання:

Вопрос50: . Поняття технологічного обслуговування та ремонту автомобіля. Види, періодичність. Система планово-попереджувального ремонту.

3.1. Види технічного обслуговування та ремонту

Переодичність технічного обслуговування рухомого складу

3.2. Організація технічного обслуговування та ремонту в автотранспортних підприємствах

3.3. Коригування нормативів технічного обслуговування та ремонту рухомого складу

Характеристика категорій умов експлуатації

Коефіцієнт коригування переодичності технічного обслуговування, трудомісткості поточного ремонту та норм міжремонтних пробігів

Коефіцієнт обліку природно-кліматичних умов щодо трудомісткості поточного ремонту та норм міжремонтних пробігів

Вопрос51: Технологія організації те й р на станція технічного обслуговування та сервісних центрах. Перспективи розвитку.

2. Організація технологічного процесу в сто

2.1. Організація технологічних процесів то й

2.2. Організація робіт і тр автомобілей

Вопрос52: Нормативно-правове забезпечення охорони навколишнього середовища від викидів автомобільного транспорту

Вопрос53: трансмісійні масла

Вопрос54: Детонаційна стійкість бензинів

Вопрос55: Склад відпрацьованих газів та її впливом геть здоров'я людини.

Вопрос56: моторні масла

Запитання57: Загальні вимоги, що висуваються при випробуваннях автомобільних двигунів.

Вопрос58: . Види випробувань транспортних засобів

Питання59: фізичні та хімічні властивості та показники якості дизельного палива. Цетанове число, методи визначення.

Вопрос60:Розрахунок площі виробничої ділянки на сто.

Вопрос43: Акумуляторні батареї (АкБ). Призначення, умови роботи. Основні вимоги до АКБ. Види(типи) АкБ. Маркування. Розміщення АКБ на транспортних машинах.

Акумулятор - хімічне джерело струму, в якому енергія хімічної реакції багаторазово перетворюється на електричну і навпаки. Таким чином, акумулятор, маючи можливість перетворювати хімічну енергію на електричну, здатний запасати її і зберігати протягом тривалого часу. Акумулятор, що заряджається, накопичує електричну енергію, розряджуючись, віддає її споживачеві. Стандартна сучасна 12-вольтова акумуляторна батарея виконана з шести послідовно з'єднаних між собою блоків різноіменно заряджених пластин, кожен з яких і являє собою найпростіший акумулятор з вихідною напругою близько 2 вольт. Позитивно заряджена пластина (електрод) є свинцевою решіткою з активною масою з двоокису свинцю (PbO 2), а електрод зі знаком мінус - решітку з активною масою з губчастого свинцю (Pb). Напівблоки різноіменно заряджених пластин вставляються одна в одну. Щоб уникнути короткого замикання між пластинами, їх розділяють пористими сепараторами з ізоляційного матеріалу. Зібрані блоки поміщаються в корпус і заливаються електролітом (розчином сірчаної кислоти густиною 1.27-1.29 г/см 3). Полюси (баретки) крайніх елементів з'єднуються з розташованими зовні корпусу контактними висновками - борнами. Якщо до акумулятора підключити навантаження, то свинцеві пластини з активною масою, електроліт та навантаження утворюють замкнутий ланцюг. Всередині акумулятора починається хімічна реакція, в результаті якої активна маса обох електродів почне змінювати початковий склад, перетворюючись з губчастого свинцю та його двоокису на сірчанокислий свинець (сульфат свинцю PbSO 4), а щільність електроліту починає падати. У результаті, у ланцюзі утворюється спрямоване рух іонів, і тече електричний струм. Такий процес є розрядом акумулятора. При підключенні до акумулятора зовнішнього джерела струму починається зворотний процес заряду. При заряді активна маса пластин відновлює свій первісний склад, густина електроліту зростає. Ці хімічні процеси можна описати такими рівняннями: - на позитивній пластині: PbO 2 + H 2 SO 4 = PbSO 4 + H 2 O + 2e; - На негативній пластині: Pb + H 2 SO 4 = PbSO 4 + H 2 - 2e. З усього вищесказаного випливає, що кількість енергії, що запасається акумулятором (ємність) визначається обсягом активної маси і електроліту. Оскільки автомобільна 12-вольтова акумуляторна батарея складається з шести акумуляторних елементів, з'єднаних в батарею послідовно, то по суті пристрій, у повсякденному побуті просто званий акумулятор, насправді є батареєю з декількох акумуляторів. Вперше серійно акумуляторні батареї стали встановлювати автомобілі Cadillac в 1912 р. На перших автомобілях акумуляторні батареї були знімаються, т.к. через відсутність бортового генератора після розряду їх доводилося заряджати від зовнішнього джерела струму. В автомобілі акумуляторна батарея виконує три функції: по-перше, запускає двигун, по-друге, живить бортові електричні пристрої в той час, коли двигун не працює, і, нарешті, при двигуні, що працює, допомагає генератору, коли той не справляється з навантаженням в бортовий електромережі.

Конструкція акумуляторної батареї

Сучасна акумуляторна батарея складається з наступних основних частин:

моноблок (корпус), що є резервуаром для електроліту;

• пластини;

  сепаратори;

  сполучні висновки.

Основні типи конструкцій акумуляторних батарей

Залежно від конструктивних особливостей акумуляторні батареї можна поділити на три типи:

обслуговуються;

малообслуговуються;

повністю необслуговуються.

Акумуляторні батареї, що обслуговуються.

Акумуляторні батареї, що обслуговуються, вимагають постійного контролю рівня електроліту та його щільності. Це відбувається через те, що при виготовленні пластин для підвищення міцності їх матеріалу і поліпшення його ливарних властивостей свинець додається сурма (понад 4,5%). Це призводить до того, що розкладання електроліту (з одночасною втратою води) відбувається при невисоких (14,3-14,4 В) напругах. Для компенсації витрати води її доводиться періодично доливати через отвори закриті пробками. Якщо момент різкого зниження рівня електроліту втрачено, то почнеться незворотна сульфатація свинцю, і, як наслідок, руйнування активної маси пластин. Акумуляторні батареї, що мало обслуговуються.

Акумуляторні батареї, що мало обслуговуються, мають як яскраво виражені переваги, так і недоліки. До переваг можна віднести мале споживання води, високу корозійну стійкість пластин та малий саморозряд. Недоліком є ​​незворотне утворення сульфату кальцію при перезарядах (сполучених із википанням електроліту) та глибоких розрядах. Для зменшення останнього явища деякі виробники виготовляють батареї комбінованої конструкції: негативні пластини виконуються з кальцієвого сплаву свинцю, позитивні - з малосурм'янистого (як у старих батарей). Переважна більшість акумуляторів, які виготовляють вітчизняні заводи, є малообслуговуваними. У Європі, як і в усьому світі, акумулятори, що малообслуговуються, витісняються необслуговуваними.

Акумуляторні батареї, що не обслуговуються.

За стандартами DIN «необслуговуваність» акумулятора передбачає витрати води менше 6 г/А*год. На практиці до батарей, що не обслуговуються, відносять такі, в конструкції яких застосовано комплекс рішень, спрямованих на досягнення вкрай низького темпу витрати води. У результаті передбачається, що термін википання критичного для працездатності батареї об'єму електроліту перевищує термін служби батареї до її природного виходу з ладу внаслідок природного корозійного руйнування решіток. Частка сурми в свинці пластин батарей, що не обслуговуються, становить менше 2,5%.

Параметри акумуляторних батарей

Акумулятор має 100% ефективність при 27 o С. При мінус 18 o С ефективність батареї падає на 40%. Тому в умовах холодного клімату значення робочих параметрів надається особливого значення.

Маркування акумуляторних батарей

На акумуляторні батареї наносяться позначення, що дозволяють однозначно визначити основні параметри: ємність, струм холодного запуску, тип корпусу. Позначення дати та/або місця виробництва не є обов'язковими, тому не стандартизовані. Маркування можна розділити (стосовно наших умов) на дві великі групи:

маркування згідно з ГОСТ;

маркування згідно з DIN.

Наприклад, за стандартом ГОСТ маркування батареї 6СТ-55ПМАнесе наступну інформацію: 6 - кількість елементів (напругою 2В) у батареї; СТ – призначення батареї (стартерна); 55 - номінальна ємність в ампер * годинах; П - матеріал моноблоку (сополімер поліетилену з поліпропіленом); М – матеріал сепаратора (міпласт); А – загальна кришка; З - випускається в залитому та зарядженому вигляді. За стандартом DIN маркування 5 74 012 068 несе наступну інформацію: 5 – цифра, що показує «порядок» значення ємності; (5 - до 100 А * год, 6 - від 100 до 200 А * год, 7 - понад 200 А * год); 74 - ємність 74 А * год; 012 - заводське позначення типу корпусу, з якого випливають габарити корпусу, тип кріплення, розташування висновків; 068 – струм пуску 680 А за стандартом EN. Ряд зарубіжних виробників батарей маркують свої батареї специфічним чином, вказуючи на маркуванні не ємність, а значення струму холодного запуску, якому по каталогу можна зіставити величину номінальної ємності. Своєрідно маркуються також батареї, які виробляються США або виготовлені для продажу на ринку США. Додатковий код, власний для кожного виробника, дозволяє дізнатися про місце та дату виробництва батареї.

Експлуатація акумуляторної батареї

Експлуатація акумуляторної батареї на транспортних засобах допускається тільки при справному реле-регуляторі (при напрузі від 13.8В до 14.2В), струмі витоку не більше 25мА, щільності електроліту згідно табл.1 і рівні електроліту не нижче верхньої кромки пластин.

При пуску двигуна тривалість роботи стартера повинна перевищувати 10 секунд для карбюраторних автомобілів, 15 секунд для дизельних. Якщо спроба запуску не вдалася, потрібно зробити перерву на 1 хвилину.

При експлуатації акумулятора не рідше одного разу на місяць необхідно:

перевіряти та, при необхідності, очищати акумуляторну батарею від пилу та бруду. Електроліт, що потрапив на поверхню акумуляторної батареї, видаляти ганчіркою, змоченою в 10% розчині аміаку або соди;

перевіряти та, при необхідності, очищати вентиляційні отвори на корпусі акумуляторної батареї;

перевіряти рівень електроліту та, при необхідності доливати дистильовану воду до нормального рівня (для акумуляторних батарей, що мають пробки); доливати електроліт в акумуляторну батарею можна тільки в тих випадках, коли точно відомо, що зниження рівня електроліту відбулося за рахунок його виплескування (в батареях, що обслуговуються);

перевіряти надійність кріплення акумуляторної батареї в настановному гнізді та щільність кріплення сполучних клем на полюсних виводах акумуляторної батареї; сполучні клеми змащувати технічним вазеліном.

у зимовий період перевірку стану акумуляторної батареї виконувати частіше.

Не рідше одного разу на квартал перевіряти рівень зарядженості акумуляторної батареї. За потреби заряджати акумулятор відповідно до розділу «Заряджання акумулятора».

Глибокий розряд акумулятора при негативних температурах неприпустимий! Це призводить до замерзання електроліту та руйнування корпусу батареї.

Найважливішим елементом електрообладнання автомобіля, а також мобільних телефонів, електроінструментів, деяких годинників та багатьох інших побутових приладів є акумуляторна батарея. Пристрій акумулятора схожі у всіх цих предметах, хоча види накопичувачів можуть бути різними. Проте різні прилади можуть мати свої особливості. У цій статті ми розберемо принцип дії автомобільного акумулятора та пристрій літій-іонної акумуляторної батареї (АКБ) для іншої, меншої техніки.

Призначення автомобільного акумулятора

Щодо автомобіля, тут АКБ грає вирішальну роль при запуску двигуна (харчування стартера). До того ж від нього працюють усі електроприлади (такі, як фари), коли двигун вимкнений, і генератор не працює. І навіть коли працює, накопичувач виступає «помічником» у випадках, якщо навантаження занадто велике – наприклад, у «пробці», коли енергії генератора не дуже багато.

Для авто застосовуються різні , серед них:

• - Іноді називаються просто кислотними, застосовуються найчастіше;
• залізо-нікелеві – на другому місці за частотою використання;
• нікель-кадмієві;
• срібно-цинкові - в сучасних моделях практично не застосовуються, тому що швидко зношуються і мають високу собівартість.

Принцип роботи кислотного акумулятора ґрунтується на чистій сірчаній кислоті, розведеній дистильованою водою для досягнення необхідної щільності. Нею залиті пакети з позитивно та негативно заряджених свинцевих пластин. Пластини поділені діелектричним матеріалом. Кожна пара паралельно з'єднаних платівок є джерелом струму. Усі пластини об'єднані у модулі (банки). Як правило, модулів шість, і вони з'єднані між собою. Оболонка батареї виготовлена ​​із стійкого до агресивного середовища матеріалу.

Коли ця конструкція діє, пластинки під впливом сірчаної кислоти виділяють сульфат свинцю, і в результаті утворюється електрична енергія. Також виділяється вода, і тому концентрація електроліту стає менш щільною. Під час зарядки АКБ процес здійснюється у зворотному порядку, свинець знову набуває металевої форми, електроліт стає більш концентрованим.

Пристрій лужного акумулятора аналогічно кислотному, але використовуються інші хімічні елементи, у тому числі корпусу контейнера. Практично у всіх російських машинах встановлені лужні акумулятори, оскільки вони відрізняються низькою вартістю та високою надійністю.

Таким чином, пристрій акумулятора автомобіля заснований на наступних принципах:

• перехід електроенергії у хімічну (коли заряджається);
• перехід хімічної енергії на електричну (коли він розряджається).

Певні типи АКБ вимагають регулярного обслуговування, тобто контролю рівня електроліту. Щоб обслужити таку батарею, потрібно мати навички автомобільного майстра або звертатися до сервісу.

Однак, останнім часом з'явилося поняття автомобіля. Це не означає, що його не потрібно заряджати. Просто він не вимагає операцій з перевірки та доливання електроліту. Але пам'ятайте, що в деяких з них (типу Ca/Ca, де електроди зроблені зі сплаву свинцю з кальцієм) є недолік - при сильній розрядці вони відчутно втрачають ємність, і кілька таких випадків призводять до непридатності АКБ, що не обслуговується, до подальшого використання.

Розібравши пристрій автомобільного акумулятора, перейдемо до роботи акумулятора Li-ion.

Li-ion батарея

Літій-іонна АКБ не застосовується в автомобілебудуванні, якщо не йдеться про електромобілі, але набула широкого поширення в пристроях на зразок мобільного телефону.

Де застосовують акумуляторні батареї Li-ion?

Технологія Li-ion може використовуватися в різних приладах, від акумулятора ноутбука або стільникового телефону до акумулятора шуруповерта. Літійовим, як правило, є зовнішній акумулятор для смартфона або іншого електронного пристрою.

Зовнішній акумулятор останнім часом набув популярності, коли з'ясувалося, що вбудовані накопичувачі в побутовій електроніці останніх моделей не дозволяють тримати заряд тривалий час. Тоді набули поширення додаткові пристрої, які накопичують набагато більший заряд і можуть згодом працювати далеко від розеток для підзарядки менших за розміром, але слабких вбудованих батарей. Такий пристрій і називається зовнішній акумулятор.

Він працює так само, як і всі інші АКБ: накопичує заряд, а потім віддає електроенергію. Тільки вона використовується не безпосередньо для роботи будь-яких пристроїв, а для заряджання інших батарей. Іноді зовнішній акумулятор купують не тільки для мобільних телефонів, але і для акумулятора ноутбука, фотоапарата або інших пристроїв.

Зовнішній акумулятор може мати різні розміри, форму та ємність. Від цих параметрів відповідно залежить його ціна. Так що для кожного з багатьох смартфонів можна підібрати портативний зарядний пристрій, що відповідає потребам. Якщо у вас є кілька електронних приладів, яким може знадобитися зарядка «в полях», рекомендується підбирати універсальний портативний зарядник: для акумулятора ноутбука, телефону, плеєра та іншого.

Li-ion АКБ в електроінструментах

Насамкінець скажемо кілька слів про акумулятор шуруповерта, дриля та інших інструментів. Раніше такі АКБ були найчастіше нікель-кадмієвими (Ni-Cd). Зараз вони застаріли, але досі поширені через низьку вартість. Основні недоліки – швидкий саморозряд та досить відчутна втрата ємності з часом.

Зараз на зміну їм прийшли два типи АКБ:

• Нікель-метал-гідридні (Ni-MH) - більше ємність, ніж у Ni-Cd, менше саморозряд, вища ціна.
• Літій-іонні – недоліків, виражених в інших типів, немає. Натомість «не люблять» повного розряду чи перезаряду, в останньому випадку можуть вибухнути. Коштують дорожче за інші види батарей.

Таким чином, як акумулятор шуруповерта рекомендують вибирати нікель-метал-гідридний, але при професійному (частому і тривалому) застосуванні краще підійде літій-іонний.

Базовий принцип роботи свинцево-кислотного акумулятора (АКБ), який визначається терміном «подвійна сульфатація», був розроблений (винайдений) понад півтора століття тому в районі 1860 року і відтоді жодних принципових нововведень не зазнав. З'явилася достатня кількість спеціалізованих моделей, але влаштування акумулятора випущеного вчора в Японії або виробленого сьогодні в Росії або в Німеччині, таке ж, як і пристрій першої батареї зібраної на коліні у Франції, з неминучими поліпшеннями та оптимізацією.

Призначення

АКБ у звичайному автомобілі призначений для роботи стартера при запуску двигуна та для стійкого постачання заданого вольтажу електроенергією, численного електрообладнання.При цьому роль автомобільного акумулятора як «енергетичного буфера» при недостатньому надходженні енергії від генератора не менш важлива. Типовий приклад подібного режиму - при роботі двигуна на холостих обертах під час стояння в пробці. У такі моменти весь електропакет та додаткове сервіс-обладнання запитані лише від акумулятора. Критично важлива роль кислотного акумулятора при аварійних форс-мажорах: поломка генератора, регулятора напруги, випрямляча струму при обриві ременя генератора.

Правила підзарядки

Заряджання свинцево-кислотного автомобільного акумулятора в штатному режимі здійснюється від генератора. При інтенсивній роботі батареї потрібна її додаткова підзарядка у стаціонарних умовах через спеціальний зарядний пристрій. Особливо це актуально в зимовий час, коли можливість холодної батареї приймати заряд різко знижується, а споживання енергії на розкручування двигуна на морозі зростає. Тому зарядку автомобільного АКБ необхідно проводити у теплі після його зігрівання природним чином.

Важливо! Прискорення зігрівання батареї гарячою водою або феном є неприпустимим, оскільки реальне руйнування пластин внаслідок різкого перепаду температур. При опаді наповнювача на дно банок різко зростає можливість саморозряду за рахунок замикання пластин.
Для так званих "кальцієвих" акумуляторів, недопущення повного або значного розряду критично важливо, тому що ресурс цього типу батарей обмежений 4-5 циклами повної розрядки, після чого акумулятор стає непридатним.

У сучасних гібридних автомобілях та в електромобілях акумуляторна батарея має підвищені розміри та ємність, забезпечуючи рух. Їх так і називають – тягові. У «чистих» електромобілях тільки акумулятори є постачальником енергії для руху та роботи всього електрообладнання, через що мають значні розміри і в рази більшу ємність, ніж батарея в «класичному» автомобілі з карбюраторним двигуном. Наприклад: танкові, тепловозні, на підводних човнах і таке інше. Хоча принцип кислотного акумулятора завжди однаковий крім розмірів.

Пристрій кислотного АКБ та принцип його роботи

Пристрій кислотної АКБ (свинцево-кислотного) різного призначення від різних виробників відрізняється не принципово і в тезовій формі виглядає наступним чином:

1. пластиковий контейнер-корпус з інертного, стійкого до агресивного середовища матеріалу;
2. у загальному корпусі розташовується кілька модулів-банок (як правило шість), які є повноцінними джерелами струму та з'єднуються між собою тим чи іншим способом залежно від основних завдань;
3. в кожній банці розташовуються щільні пакети, що послідовно складаються з розділених діелектричними сепараторами негативно і позитивно заряджених пластин (свинцевий катод і анод з діоксиду свинцю відповідно). Кожна пара пластин є джерелом струму, їх паралельне з'єднання кратно збільшує напругу, що видається;
4. пакети залиті розчином хімічно чистої сірчаної кислоти, розведеної до певної густини дистильованою водою.

Робота кислотного акумулятора

У процесі роботи кислотного акумулятора на катодних пластинах утворюється сульфат свинцю та виділяється енергія у вигляді електричного струму. За рахунок виділеної в процесі електрохімічної реакції води щільність кислотного електроліту падає, він стає менш концентрованим. При подачі напруги на клеми в процесі зарядки відбувається зворотний процес із відновленням свинцю до металевої форми та підвищується концентрація електроліту.

Як влаштована лужна батарея та принцип її роботи

Влаштування лужної батареї аналогічно такому у кислотного. Але позитивно і негативно заряджені пластини мають інший елементний склад, а як електроліт використовується розчин їдкого калі певної щільності. Є й інші відмінності - у самому корпусі контейнера, виведенні клем і в наявності дрібносітчастої «сорочки» навколо кожної окремої пластини.

Негативні катоди традиційного лужного акумулятора виконані з губчастого кадмію з домішкою губчастого заліза, позитивні - з гідроксиду тривалентного нікелю з додаванням лускатого графіту, добавка якого забезпечує кращу електропровідність катода. Пара пластин паралельно з'єднуються між собою в банках, які теж з'єднані паралельно. У процесі зарядки лужного акумулятора двовалентний нікель у гідраті закису змінює валентність до значення «8» і перетворюється на гідрат окису; з'єднання кадмію та заліза відновлюються до металів. При розрядженні процеси протилежні.

Переваги лужної АКБ

До переваг лужного типу відносяться:

• внутрішній пристрій забезпечує підвищену стійкість до механічних навантажень, у тому числі до трясіння та ударів;
• розрядні струми можуть бути значно вищими, ніж у кислотного аналога;
• у принципі відсутнє випаровування/виділення шкідливих речовин з газами;
• легше та менше при рівних ємностях;
• мають дуже високий ресурс і служать у 7-8 разів довше;
• для них не є критичними перезаряд чи недозаряд;
• експлуатація їх проста.

Після досягнення максимального можливого заряду та при продовженні підключення до зарядного пристрою жодних негативних електрохімічних процесів з елементами не відбувається. Просто починається електроліз води на водень та кисень зі зростанням концентрації їдкого калі та падінням рівня електроліту, що безпечно та легко компенсується додаванням дистильованої води.
Очевидно, що є показники, за якими цей тип акумуляторів гірший за кислотний:

• використання дорогих матеріалів підвищує вартість одиницю ємності до чотирьох разів;
• більш низька - 1,25 В проти 2 і вище - напруга на елементах.

Висновок

Правильна експлуатація будь-якого типу АКБ забезпечує його довгу та надійну роботу, що не тільки дозволяє заощаджувати фінанси, але й гарантує велику безпеку та комфорт при їзді на автомобілі.

Робота електромобіля ґрунтується на електричному струмі. Зовні такі машини важко відрізнити від авто з бензиновим двигуном. Єдина помітна різниця в шумі під час руху: електромобіль пересувається практично безшумно. За типом організації роботи ці види машин суттєво відрізняються.

В електроавтомобілі встановлений двигун, що функціонує від електричного струму та одержує енергію від акумуляторів.

Основні види акумуляторних батарей

В основі роботи електродвигуна лежить принцип індукції електромагнітної природи. Цей тип двигуна перетворює енергію електрицької природи на механічну. Цей двигун має високий показник ККД (коефіцієнта корисної дії). Він може сягати 95%.

Головне джерело енергії електромотора – батареї акумуляторної природи. Такі джерела живлення є досить дорогими, що є головною причиною недостатньої поширеності електромобілів.

Найбільш популярний і доступний вид акумуляторів джерела живлення зі свинцево-кислотним наповнювачем . Також ці батареї майже повністю переробляються, що зменшує їхній негативний вплив на екологію. Наступний вид акумуляторів нікель-металогідридні . Вони дорожчі, ніж представлені раніше, але мають вищі показники продуктивності. Літій-іонні джерела живлення - Ідеальні для автомобілів з електричним двигуном. Вони найменш поширені серед автовласників через свою високу вартість.

Найчастіше в електромобілях, крім батарей, що живлять двигун, встановлюють додаткове джерело живлення, що забезпечує функціонування фар, магнітоли, склоочисників та інших аксесуарів транспортного засобу.

Особливості та будова акумулятора з літій-іонним наповнювачем

Джерело живлення з літій-іонним наповнювачем дуже поширене сьогодні в побутовій електроніці і широко застосовується в автомобілях з електричними двигунами та енергетичними системами (мобільні телефони, ноутбуки, цифрові фотоапарати тощо).

Літій-іонний акумулятор є найкращим варіантом для живлення електромобілів. Його складові:

• Електроди розділені між собою сепараторами, які просякнуті електролітом.
• Герметичний корпус, у якому розміщені електроди.
• Катоди та аноди, прикріплені до струмознімачів-клемм.

Корпус оснащений запобіжним клапаном, головна функція якого – скидати внутрішній тиск при аваріях та порушення умов використання двигуна. Літій-іонні акумулятори різняться залежно від характеру матеріалу на катоді. "Транспортером" заряду в цьому джерелі живлення є іон літію з позитивним зарядом, який може вклинюватися в кристалічну структуру таких матеріалів, як графіт та різні солі, зі створенням зв'язку хімічної природи.

Сьогодні при великому виробництві описаного виду акумулятора використовують такі три види сировини катодної природи:

• Кобальт літій та похідні від нікелату літію тверді розчини.
• Шпінель з літію та марганцю.
• Ферофосфат літію.

Акумулятори з літій-іонним наповнювачем мають істотні переваги в порівнянні з їхніми родичами. Це низькі показники

TeslaModel S: погляд зсередини

Компанія «Тесла Моторс» створює популярні «екологічні» електромобілі, яким притаманні специфічні властивості, що роблять машини популярнішими з кожним днем. Однією зі складових успіху продуктів компанії є батареї літій-іонної природи, які розміщені в електроавто.

Яка ж будова джерела живлення Тесла?

Для початку варто відзначити, що все складання акумулятора характеризується підвищеною щільністю та точністю поєднання складових. Батарея має 16 складових – блоків паралельного з'єднання, огороджених пластинами з металу та пластиковим захистом батареї від води. Кожен блок акумулятора має розділені на шість груп 74 складових компонентів, схожих на звичні пальчикові батареї. Схема їх розміщення та принцип роботи тримаються у найсуворішому секреті!

Електрод із позитивним зарядом – це графіт, а з негативним – нікель, кобальт та оксидний алюміній.

Найпотужніший з таких акумуляторів складений з 7104 схожих батарей. Має вагу 540 кг, довжину – 2м 10см, ширину – 1м 50см та 15 см товщину. Енергія, що виробляється одним з 16 блоком, дорівнює сотнею акумуляторів портативних комп'ютерів, що продукується.

Під час виробництва акумуляторів Тесла використовують деталі, створені в Мексиці, Китайській народній республіці та Індії. Кінцева робота проводиться у США. Гарантія, яку надає компанія, значна: до 8 років.

У статті описано склад найпоширеніших джерел живлення двигунів електромобілів. Сподіваємось, інформація буде корисною для Вас!