Что делает автомобильный аккумулятор и как он работает?

Традиционные свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы в настоящее время могут быть упущены из виду из-за безумия по поводу литий-ионных электромобилей. батареи, но эти маленькие ребята — бесценные чудеса инженерной мысли, которые помогли привести транспортные средства в действие на протяжении многих лет. десятилетия.

Без сложных химических реакций внутри 12-вольтовой аккумуляторной батареи вашего автомобиля вы даже не смогли бы завести автомобиль или тем более выключить электрические стеклоподъемники. Читайте дальше, чтобы узнать об оригинальных способах работы вашего автомобильного аккумулятора и о том, как он объединяется с генератором автомобиля, чтобы сделать ваш автомобиль лучшим местом для времяпрепровождения.

Как работает автомобильный аккумулятор 12 В?

Автомобильный аккумулятор работает с химическими реакциями. По сути, он переносит электроны между анодом (отрицательным выводом) туда, где они на самом деле хотят быть: катод (положительный вывод). Например, свинцово-кислотная батарея, используемая в большинстве автомобилей, получила свое название из-за того, что в ней используются пластины из диоксида свинца (и чистого свинца), погруженные в смесь воды и серной кислоты.

Эти батареи на самом деле имеют шесть ячеек, каждая из которых вырабатывает около 2 В, поэтому автомобильные батареи обычно называют батареями на 12 В, хотя они не совсем 12 В. Каждая из этих шести ячеек состоит из пластин диоксида свинца (положительный катод) и свинцовых пластин (отрицательный анод), погруженных в воду. в смеси серной кислоты и воды, чтобы вызвать химические реакции, которые в конечном итоге помогут разрядить батарею. электричество.

Имейте в виду, что батарея состоит из шести ячеек, и каждая из них имеет различные пластины. Но в основе этого процесса лежит взаимодействие между положительной и отрицательной клеммами. Когда диоксид свинца катода взаимодействует с сульфатом в кислой смеси, ионы кислорода высвобождаются в смесь, где они взаимодействуют с водородом с образованием воды. Между тем, с отрицательной стороны, сульфат реагирует со свинцом в аноде, создавая слой сульфата свинца на аноде и высвобождая электроны.

Эти электроны аккумулируются в отрицательной клемме и определенно не хотят быть там, но они не могут пройти через отрицательную клемму. раствора электролита, поэтому они направляются через отрицательную клемму и через цепь, пока в конечном итоге не достигнут положительной Терминал. Это основной принцип работы автомобильного аккумулятора, так как все остальные вспомогательные устройства в вашем автомобиле подключаются к этой цепи.

Но это работает только при выключенной машине; в противном случае то, что на самом деле питает электронику вашего автомобиля, - это генератор переменного тока. Аккумулятор, по сути, находится в вашем автомобиле для питания стартера, когда автомобиль выключен, но как только стартер оживляет двигатель, генератор вступает во владение. Генератор переменного тока также заряжает батарею за счет реверсирования процессов, которые привели к ее разрядке.

Что делает генератор?

Как указывалось ранее, генератор переменного тока в основном выполняет работу, которую, по мнению людей, постоянно выполняет батарея. Помните, что аккумулятор быстро разряжается, если ему приходится питать все ваши стеклоподъемники, радио и вообще любое другое электронное устройство в вашем автомобиле. Итак, решение этой проблемы весьма изобретательно.

Инженеры установили в Ваше транспортное средство генератор переменного тока, работающий от двигателя вместо аккумуляторной батареи. Он производит достаточно электроэнергии для питания всех электрических битов вашего автомобиля. Отличительной особенностью генератора является то, что он также заряжает аккумулятор, когда двигатель автомобиля работает. включен, потому что батарея действительно сильно разряжается после выполнения своей работы по проворачиванию двигатель.

Единственная проблема с генератором переменного тока заключается в том, что он вырабатывает переменный ток, который необходимо преобразовать в постоянный. Чтобы решить эту проблему, переменный ток обрабатывается выпрямителем, что позволяет генератору переменного тока выкачивать требуемый постоянный ток.

Когда генератор выходит из строя, вы начнете замечать признаки этого повсюду. Например, электроника вашего автомобиля не будет работать правильно, и ваши фары могут внезапно погаснуть. В этих условиях ваш автомобиль может начать выдавать кучу кодов, и даже если вы подключите его к Приложение OBD2, он, вероятно, не определит, что проблема на самом деле в генераторе или аккумуляторе.

Что еще хуже, во многих транспортных средствах используются усовершенствованные модули, которые откалиброваны для работы с очень малыми допусками. Если ваш генератор или аккумулятор вышли из строя, весь автомобиль может начать работать хаотично и выдавать коды, совершенно не связанные с реальной проблемой: неисправность аккумулятора или генератора.

Является ли автомобильный аккумулятор таким же, как аккумулятор электромобиля?

Нет, это не то же самое, что аккумулятор в вашем электромобиле. Свинцово-кислотные аккумуляторы значительно отличаются от литий-ионных аккумуляторов вашего электромобиля. Прежде всего, как вы уже узнали, состав свинцово-кислотных аккумуляторов в основном состоит из свинца и смеси воды и серной кислоты. С другой стороны, литий-ионные батареи состоят из таких материалов, как литий, кобальт и графит.

Кроме того, литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, что особенно подходит для производительные электромобили и электроника, где первостепенное значение имеют пространство и вес.

Свинцово-кислотные батареи также имеют меньший жизненный цикл по сравнению с литий-ионными батареями. Это означает, что вы можете заряжать и разряжать литий-ионный аккумулятор во много раз чаще, чем свинцово-кислотный аккумулятор. Это, безусловно, огромный плюс для использования в электромобилях, где батарея является наиболее важным и дорогим компонентом, а некачественный жизненный цикл сделает ее бесполезной. Свинцово-кислотные батареи также требуют регулярного обслуживания, чтобы поддерживать их работу, в то время как литий-ионные батареи относительно не требуют обслуживания в течение всего срока службы.

Легко понять, почему литий-ионные батареи используются в электромобилях вместо традиционных свинцово-кислотных батарей. Если бы в электромобилях использовались свинцово-кислотные батареи, они были бы безумно тяжелыми и маломощными.

Свинцово-кислотные аккумуляторы по-прежнему актуальны

Несмотря на недостатки, связанные со свинцово-кислотными аккумуляторами, они занимают свое место в автомобильной среде. Их относительно дешевая стоимость по сравнению с литий-ионными батареями гарантирует, что они и впредь будут оставаться популярными. используется в автомобилях с бензиновым двигателем и других устройствах, где первоначальная стоимость является важной. фактор.

Эти аккумуляторы используются в транспортных средствах уже много лет, и хотя литий-ионная технология является блестящей новинкой, свинцово-кислотные аккумуляторы всегда будут занимать свое место в автомобильной истории.