log in

Електрообзавеждане

Автомобилен акумулатор

Автомобилен акумулатор е тип акумулатор, доставящ електрическа енергия в автомобила. Той може да бъде Стартерен, доставящ електричество до стартера, светлините и запалителната система на двигателя, или Тягов - използван като основен източник на енергия в електромобила.
Обикновено те са оловно-киселинни акумулатори, номинално осигуряващи 12-волта (по-точно 12.6 волта), използващи шест клетки, всяка от които отдава от 2 до 2.1 волта. Както и другите акумулатори от този тип, той е направен от пластини, съдържащи олово и оловен диоксид. Тези пластини са потопени в 35% сярна киселина и 65% дистилирана вода, наречен електролит. Това води до химическа реакция, която освобождава електрони и по този начин позволява производството на електричество. При разреждането на акумулатора материалът от оловните пластини реагира с киселината от електролита, променяйки повърхността и на двата полюса в оловен сулфат. Когато акумулаторът се зарежда, това обръща химическата реакция. Оловният сулфат става олово и оловен диоксид, възстановявайки пластините до началното им състояние, позволяващо процеса да протече отново.


Видове
Автомобилните акумулатори имат различно използване и други елементи са използвани заедно с оловото - калций, кадмий или стронций за промяна на плътността, твърдостта или порестостта на пластините, позволяваща по-лесното им производство.
Стартерният тип дава по-голям ток за кратко време, обикновено за стартиране на двигател. Те обикновено имат повече пластини и оттук по-голяма площ, която позволява отдаването на по-голям ток за кратко време. След стартирането на двигателя те се зареждат. Стартерният акумулатор съдържа повече антимон, калций, кадмий. Наличието на такива елементи подобряват експлоатационните им качества, но се нуждаят от доливане на вода. Напоследък се работи върху безантимонови акумулаторни батерии.
Тяговите батерии са предназначени за постоянно подаване на ток за дълъг период от време например в електокар или друго транспортно средство, работещо от електрическа енергия. Те могат да се използват за временно съхраняване на енергията от вятърна турбина. Техните пластини са по-дебели за по-голям капацитет и позволяват повече цикли на разреждане/зареждане.
Има и акумулатори с двойно предназначение (стартерни и тягови).



Използване и поддръжка

Ниво на електролита
По-голямата част от акумулаторите, произвеждани по нова технология, нямат нужда от поддръжка и от обслужване /доливане с дестилирана вода и зареждане/.
Ако акумулаторът има лесно отварящи се запушалки, то е необходимо периодично /ежемесечно, а при по-старите батерии дори и ежеседмично/ да му се следи нивото на електролита в определените граници и при нужда то трябва да бъде коригирано. В този случай запушалките се махат и се долива само с дестилирана вода в границите от 10 до 15 mm над горната повърхност на плочите.
Вода от чешмата или дъждовна вода НИКОГА не трябва да се използват, тъй като те съдържат минерали, които намаляват производителността на акумулатора.

Зареждане и разреждане
При нормална работа на алтернатора (генератора) той подава електричество на автомобила и възстановява заряда, загубен при стартирането на двигателя. При поставянето на нов акумулатор или зареждането на разреден акумулатор, се прилагат няколко метода за заряд. Най-нежният от тях се нарича продължително зареждане. Другите са бавно и ускорено зареждане, като вторият е най-груб към акумулатора.
В краен случай акумулаторът може да бъде подпомогнат от специално устройство или от акумулатора на друг автомобил.

Зареждане на акумулатор
В повечето автомобили за маса се използва купето на автомобила, като минусът на акумулатора се свързва към купето. В миналото имаше автомобили, в които плюсът на акумулатора е свързан към купето, но те корозират повече. Към зареждането трябва да се подходи с внимание, тъй като електролитът е сярна киселина и може да нанесе опасни поражения на човешката кожа.
При изваждането на акумулатора минусът трябва да се махне първо, а след това и плюсът. Това няма да позволи създаването на късо съединение от ключа, докосващ част от купето, при положение че първо се маха кабелът от плюса. При поставянето му се действа в обратния ред.



Експлодиращи акумулатори
Необслужваемите акумулатори имат клапан на всяка клетка, позволяващ изпускане при повишаване на налягането. Обаче кислородът и водородът се комбинират в пространството над електролита, тъй че свръхналягането е рядко. Но ако клапанът откаже (например клапанът е блокиран), то има възможност за експлозия, ако сместа се запали. Съвсем малка искра е достатъчна за възпламеняване. Това обикновено става, когато има забележимо подуване на стените на акумулатора. То варира от клетка до клетка, като най-силно изразено е в краищата на акумулатора, тъй като пластмасата не се поддържа от другите клетки. Учудващо е, че такова малко пространство може да възпроизведе такава експлозия, но след малката експлозия се получава верижна реакция, която усилва ефекта от експлозията. Такива акумулатори трябва да бъдат изолирани и извадени от употреба, като се използват защитни средства.

Терминология
Ампер-час (A·h) означава, че акумулаторът може да отдаде определен ток за определен период на разряд. Това дава представа за енергията, която акумулаторът е способен да съхрани и след това отдаде.
Стартерен ток (CA), е токът, който акумулаторът може да отдаде за 30 секунди при 0 °C като запази 1.2 волта/клетка (7.2 волта за 12 волтов акумулатор).
Стартерен ток на студено (CCA) е токът, който акумулаторът може да отдаде за 30 секунди при -18 °C като запази 1.2 волта/клетка (7.2 волта за 12 волтов акумулатор).
Стартерен ток на топло (HCA) е токът, който акумулаторът може да отдаде за 30 секунди при 26.7 °C като запази 1.2 волта/клетка (7.2 волта за 12 волтов акумулатор).
Закон на Пюкерт обяснява, че капацитетът на акумулатора варира в съответствие със скоростта на разряд. Акумулатор, разреждащ се по-бързо, отдава по-малко ампер-часа, отколкото същия, разреждан по-бавно.
Ареометърът измерва гъстотата и като следствие - каква част от електролита е сярна киселина. Ниски показания означават, че сулфатът е на пластините и акумулаторът е разреден. След зареждане сулфатът се връща в електролита.
Напрежението на акумулатора е измерено, когато двигателят е изключен - може приблизително да даде представа за степента на зреденост на акумулатора:
 

 

Напрежение ~ Заряд
12.65 V 100 %
12.45 V 75 %
12.24 V 50 %
12.06 V 25 %
11.89 V 0 %


Нови видове
С развитието на технологията нови видове акумулатори намират приложение в автомобила. Двигател на прогреса са т.н. "хибридни автомобили", използващи електрически двигател и двигател с вътрешно горене. За подаване на енергия към електрическия двигател в автомобила се поставят тягови акумулатори или водородни клетки. Видове акумулатори:
NiMH - никел-металхидридни
LiION - литиево-йонни