Pin trong ô tô - nó là gì?

Một số hệ thống xe yêu cầu điện áp để hoạt động. Một số chỉ sử dụng một phần nhỏ năng lượng, chẳng hạn, dành riêng cho hoạt động của một cảm biến. Các hệ thống khác rất phức tạp và không thể hoạt động nếu không có điện.

Ví dụ, để khởi động động cơ trước đây, người lái xe đã sử dụng một núm xoay đặc biệt. Nó được lắp vào lỗ dành riêng cho nó và với sự trợ giúp của lực vật lý, trục khuỷu của động cơ đã được quay. Bạn không thể sử dụng hệ thống này trên các máy hiện đại. Thay vì phương pháp này, một bộ khởi động được kết nối với bánh đà. Phần tử này sử dụng dòng điện để làm quay bánh đà.

Để cung cấp điện cho tất cả các hệ thống của ô tô, các nhà sản xuất đã cung cấp cho việc sử dụng pin. Chúng tôi đã xem xét cách chăm sóc cho yếu tố này. trong một trong những đánh giá trước đó... Bây giờ chúng ta hãy nói về các loại pin sạc.

Pin là gì

Hãy bắt đầu với thuật ngữ. Ắc quy ô tô là nguồn cung cấp dòng điện không đổi cho mạng điện của ô tô. Nó có khả năng lưu trữ điện trong khi động cơ đang chạy (một máy phát điện được sử dụng cho quá trình này).

Nó là một thiết bị có thể sạc lại. Nếu nó bị phóng điện đến mức không thể khởi động được ô tô, ắc quy sẽ được tháo ra và kết nối với bộ sạc hoạt động bằng nguồn điện gia dụng. Các cách khác để khởi động động cơ khi lắp pin được mô tả đây.

Tùy theo dòng xe, pin có thể được lắp trong khoang máy, dưới sàn xe, trong ngách riêng bên ngoài xe hoặc trong cốp xe.

Thiết bị pin

Pin có thể sạc lại bao gồm một số tế bào (được gọi là một ngân hàng pin). Mỗi ô có các phiến. Mỗi bạch kim mang điện tích dương hoặc âm. Có một ngăn cách đặc biệt giữa chúng. Nó ngăn ngừa ngắn mạch giữa các tấm.

Để tăng diện tích tiếp xúc của chất điện phân, mỗi tấm có dạng lưới. Nó được làm bằng chì. Một chất hoạt tính được ép vào mạng tinh thể, có cấu trúc xốp (điều này làm tăng diện tích tiếp xúc của tấm).

Bản cực dương được cấu tạo bởi chì và axit sunfuric. Bari sunfat có trong cấu trúc của bản cực âm. Trong quá trình tích điện, chất của bản cực dương thay đổi thành phần hóa học và nó trở thành chì đioxit. Bản cực âm trở thành bản cực dẫn thông thường. Khi ngắt bộ sạc, cấu trúc tấm trở lại vị trí ban đầu và thành phần hóa học của chúng thay đổi.

Người ta đổ vào mỗi bình một chất điện phân. Nó là một chất lỏng có chứa axit và nước. Chất lỏng gây ra phản ứng hóa học giữa các tấm, từ đó sinh ra dòng điện.

Tất cả các tế bào pin được đặt trong một vỏ. Nó được làm bằng một loại nhựa đặc biệt có khả năng chống tiếp xúc liên tục với môi trường axit hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của pin lưu trữ (ắc quy)

Pin ô tô sử dụng sự chuyển động của các hạt mang điện để tạo ra điện. Hai quá trình khác nhau diễn ra trong pin, nhờ đó nguồn điện có thể được sử dụng trong thời gian dài:

• Pin yếu. Tại thời điểm này, chất hoạt động sẽ oxy hóa tấm (cực dương), dẫn đến giải phóng các electron. Các hạt này được dẫn đến tấm thứ hai - cực âm. Kết quả của một phản ứng hóa học, điện được giải phóng;
• Sạc pin. Ở giai đoạn này, quá trình ngược lại xảy ra - các điện tử được chuyển thành proton và chất chuyển chúng trở lại - từ cực âm sang cực dương. Kết quả là, các tấm được phục hồi, để có thể thực hiện quá trình phóng điện tiếp theo.

Các loại và các loại pin

Ngày nay có rất nhiều loại pin. Chúng khác nhau về vật liệu của các tấm và thành phần của chất điện phân. Các loại axit-chì truyền thống được sử dụng trên ô tô, nhưng đã có những trường hợp thường xuyên áp dụng các công nghệ tiên tiến. Dưới đây là một số tính năng của loại pin này và các loại pin khác.

Truyền thống ("antimon")

Pin axít chì, các tấm có từ 5% antimon trở lên. Chất này đã được thêm vào thành phần của các điện cực để tăng độ bền của chúng. Sự điện phân trong các nguồn điện như vậy là sớm nhất. Đồng thời, một lượng năng lượng vừa đủ được giải phóng, nhưng các tấm này nhanh chóng bị phá hủy (quá trình này bắt đầu ở nhiệt độ 12 V).

Nhược điểm chính của loại pin này là lượng khí oxy và hydro (bọt khí) giải phóng ra nhiều, khiến nước bốc hơi khỏi lon. Vì lý do này, tất cả pin antimon đều có thể sử dụng được - ít nhất mỗi tháng một lần, bạn cần kiểm tra mức độ và mật độ của chất điện phân. Việc bảo dưỡng bao gồm bổ sung nước cất, nếu cần, để các tấm không bị lộ ra ngoài.

Những loại pin như vậy không còn được sử dụng trên xe hơi để giúp người lái xe bảo dưỡng xe dễ dàng nhất có thể. Các chất tương tự antimon thấp đã thay thế các loại pin như vậy.

Antimon thấp

Lượng antimon trong thành phần của các tấm được giảm thiểu để làm chậm quá trình bay hơi nước. Một điểm tích cực nữa là pin không bị xả quá nhanh do tích trữ. Những sửa đổi như vậy được phân loại là các loại bảo trì thấp hoặc không bảo trì.

Điều này có nghĩa là chủ xe không cần phải kiểm tra tỷ trọng của chất điện phân và thể tích của nó hàng tháng. Mặc dù chúng không thể được gọi là hoàn toàn không cần bảo dưỡng, vì nước trong chúng vẫn sôi và phải bổ sung thể tích.

Ưu điểm của những loại pin như vậy là không kén chọn tiêu thụ năng lượng. Trong mạng ô tô, điện áp tăng và giảm có thể xảy ra, nhưng điều này không ảnh hưởng xấu đến nguồn điện, như trường hợp của chất tương tự canxi hoặc gel.

Vì lý do này, loại ắc quy này phù hợp nhất với các dòng xe nội địa không thể tự hào về việc có thiết bị tiêu thụ năng lượng ổn định. Chúng cũng phù hợp với những người lái xe với mức thu nhập trung bình.

Canxi

Đây là một sửa đổi của pin antimon thấp. Chỉ thay vì chứa antimon, canxi được thêm vào các đĩa. Hơn nữa, vật liệu này là một phần của các điện cực của cả hai cực. Ca / Ca được ghi trên nhãn của loại pin đó. Để giảm nội trở, bề mặt của các tấm hoạt tính đôi khi được phủ một lớp bạc (một phần cực kỳ nhỏ của hàm lượng).

Việc bổ sung canxi làm giảm thêm lượng khí trong quá trình hoạt động của pin. Mật độ và thể tích của chất điện phân trong các sửa đổi như vậy trong toàn bộ thời gian hoạt động hoàn toàn không cần phải kiểm tra, do đó chúng được gọi là không cần bảo dưỡng.

Loại nguồn cung cấp điện này ít hơn 70 phần trăm (so với lần sửa đổi trước) có thể tự phóng điện. Nhờ đó, chúng có thể được lưu trữ trong một thời gian dài, chẳng hạn như trong quá trình bảo quản thiết bị vào mùa đông.

Một ưu điểm khác là chúng không sợ quá tải, vì quá trình điện phân trong chúng bắt đầu không còn ở 12 mà ở 16 V.

Mặc dù có nhiều mặt tích cực, pin canxi có một số nhược điểm đáng kể:

• Mức tiêu thụ năng lượng giảm xuống nếu nó được xả hoàn toàn một vài lần và sau đó được sạc lại từ đầu. Hơn nữa, thông số này giảm đến mức pin cần phải thay thế, vì dung lượng của nó không đủ cho hoạt động bình thường của thiết bị kết nối với mạng xe hơi;
• Chất lượng sản phẩm tăng lên đòi hỏi mức phí cao hơn, điều này khiến người dùng có thu nhập vật chất trung bình không thể tiếp cận được;
• Đối tượng áp dụng chính là ô tô nước ngoài, do thiết bị của họ ổn định hơn về mức tiêu thụ năng lượng (ví dụ, đèn bên trong nhiều trường hợp tự động tắt, ngay cả khi người lái xe vô tình quên tắt, thường dẫn đến tình trạng hết pin);
• Hoạt động của ắc quy đòi hỏi sự chú ý nhiều hơn, nhưng với việc chăm sóc xe đúng cách (sử dụng thiết bị chất lượng cao và chú ý xả hết điện), loại ắc quy này sẽ tồn tại lâu hơn nhiều so với loại ắc quy ít antimon.

Hỗn hợp

Các pin này được dán nhãn Ca +. Tấm được kết hợp trong sửa đổi này. Tích cực có thể bao gồm antimon và tiêu cực - canxi. Về mặt hiệu quả, những loại pin như vậy kém hơn so với pin canxi, nhưng nước trong chúng sôi ít hơn nhiều so với pin có hàm lượng antimon thấp.

Những loại pin như vậy không bị quá nhiều khi xả đầy và không sợ sạc quá mức. Một lựa chọn tuyệt vời nếu lựa chọn ngân sách không đạt yêu cầu về mặt kỹ thuật và không đủ tiền cho một chất tương tự canxi.

Gel, AGM

Những loại pin này sử dụng chất điện phân dạng gel. Lý do cho việc tạo ra những loại pin như vậy là do hai yếu tố:

• Chất điện phân lỏng của pin thông thường sẽ nhanh chóng bị rò rỉ ra ngoài khi vỏ máy bị giảm áp. Điều này không chỉ gây thiệt hại về tài sản (thùng xe sẽ nhanh hỏng) mà còn có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người khi người lái xe đang cố gắng làm việc gì đó;
• Sau một thời gian, các tấm do thao tác bất cẩn có khả năng bị xẹp xuống (tràn ra ngoài).

Những vấn đề này đã được loại bỏ bằng cách sử dụng chất điện phân có gel.

Trong các sửa đổi AGM, một vật liệu xốp được thêm vào thiết bị, vật liệu này giữ gel gần các tấm, ngăn ngừa sự hình thành các bong bóng nhỏ ở vùng lân cận của chúng.

Ưu điểm của loại pin này là:

• Họ không sợ bị nghiêng - đối với các mô hình có chất điện phân lỏng, điều này không thể đạt được, vì trong quá trình hoạt động, không khí vẫn hình thành trong vỏ máy, khi lật ngược sẽ làm lộ các tấm;
• Cho phép lưu trữ lâu dài pin đã sạc, vì chúng có ngưỡng tự phóng điện thấp nhất;
• Trong toàn bộ chu kỳ giữa các lần sạc, nó tạo ra một dòng điện ổn định;
• Họ không sợ bị xả hoàn toàn - dung lượng pin không bị mất cùng một lúc;
• Tuổi thọ làm việc của các yếu tố như vậy đạt đến mười năm.

Bên cạnh những ưu điểm, những loại ắc quy ô tô như vậy có một số nhược điểm lớn khiến hầu hết người dùng muốn lắp chúng vào ô tô của họ gặp khó khăn:

• Rất hay thay đổi khi sạc - điều này đòi hỏi phải sử dụng bộ sạc đặc biệt cung cấp dòng sạc ổn định và thấp;
• Không được phép sạc nhanh;
• Trong thời tiết lạnh, hiệu suất của pin giảm mạnh, vì gel giảm đặc tính dẫn điện khi nguội;
• Xe phải có một máy phát điện ổn định, do đó, những sửa đổi như vậy được sử dụng trong các xe sang;
• Giá rất cao.

Kiềm

Ắc quy ô tô có thể chứa đầy không chỉ chất điện phân có tính axit mà còn chứa chất kiềm. Thay vì chì, các tấm trong các sửa đổi này được làm bằng niken và cađimi hoặc niken và sắt. Kali hydroxit được sử dụng như một chất dẫn hoạt động.

Chất điện phân trong các loại pin như vậy không cần được bổ sung, vì nó không bị sôi trong quá trình hoạt động. So với các loại ắc quy axit, các loại ắc quy này có những ưu điểm sau:

• Không sợ xả quá mức;
• Pin có thể được lưu trữ ở trạng thái phóng điện và nó sẽ không bị mất các đặc tính của nó;
• Việc nạp tiền không quan trọng đối với họ;
• Ổn định hơn ở nhiệt độ thấp;
• Ít bị tự phóng điện;
• Chúng không phát ra hơi độc hại ăn mòn, cho phép chúng được sạc trong khu dân cư;
• Chúng tích trữ nhiều năng lượng hơn.

Trước khi mua một bản sửa đổi như vậy, chủ sở hữu xe hơi phải xác định xem liệu mình có sẵn sàng thực hiện những thỏa hiệp như vậy hay không:

• Pin kiềm tạo ra ít điện áp hơn, do đó cần nhiều lon hơn pin axit. Đương nhiên, điều này sẽ ảnh hưởng đến kích thước của pin, thứ sẽ cung cấp năng lượng cần thiết cho một mạng cụ thể trên bo mạch;
• Giá cao;
• Phù hợp với lực kéo hơn là chức năng khởi động.

Li-ion

Tiến bộ nhất tại thời điểm này là các tùy chọn lithium-ion. Cho đến cuối cùng, công nghệ này vẫn chưa được hoàn thiện - thành phần của các tấm hoạt động liên tục thay đổi, nhưng chất mà các thí nghiệm được thực hiện là các ion liti.

Lý do cho những thay đổi như vậy là tăng độ an toàn trong quá trình vận hành (ví dụ, kim loại lithium hóa ra dễ nổ), cũng như giảm độc tính (các sửa đổi với phản ứng của mangan và oxit lithium có mức độ độc hại cao, đó là lý do tại sao ô tô điện trên các nguyên tố như vậy không thể được gọi là "xanh" vận chuyển).

Những loại pin này được thiết kế để ổn định và an toàn nhất có thể để thải bỏ. Những lợi thế của sự đổi mới này bao gồm:

• Dung lượng cao nhất so với các loại pin có kích thước giống hệt nhau;
• Điện áp cao nhất (một ngân hàng có thể cung cấp 4 V, gấp đôi so với điện áp tương tự "cổ điển");
• Ít bị tự phóng điện.

Mặc dù có những ưu điểm này, nhưng loại pin này vẫn chưa thể cạnh tranh với các loại pin tương tự khác. Cái này có một vài nguyên nhân:

• Chúng hoạt động kém trong giá lạnh (ở nhiệt độ âm, nó phóng điện rất nhanh);
• Rất ít chu kỳ sạc / xả (lên đến năm trăm);
• Việc lưu trữ pin sẽ dẫn đến mất dung lượng - trong hai năm, nó sẽ giảm 20 phần trăm;
• Có sợ xả đầy;
• Nó phát ra công suất yếu để nó có thể được sử dụng như một phần tử khởi động - thiết bị sẽ hoạt động trong một thời gian dài, nhưng không có đủ năng lượng để khởi động động cơ.

Có một sự phát triển khác mà họ muốn thực hiện trong xe điện - siêu tụ điện. Nhân tiện, ô tô đã được tạo ra để chạy bằng loại pin này, tuy nhiên, chúng cũng có nhiều nhược điểm khiến chúng không thể cạnh tranh với các loại pin độc hại và nguy hiểm hơn. Sự phát triển như vậy và một chiếc xe điện chạy bằng nguồn năng lượng này được mô tả trong một bài đánh giá khác.

Tuổi thọ pin

Mặc dù ngày nay các nghiên cứu đang được tiến hành để cải thiện hiệu quả và độ an toàn của ắc quy cho hệ thống mạng trên xe ô tô, nhưng cho đến nay phổ biến nhất vẫn là lựa chọn axit.

Các yếu tố sau ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin:

• Nhiệt độ tại đó nguồn điện được vận hành;
• Thiết bị pin;
• Hiệu suất và hiệu suất máy phát điện;
• Cố định pin;
• Chế độ cưỡi ngựa;
• Tiêu thụ điện khi thiết bị tắt.

Bảo quản đúng cách đối với pin không được sử dụng được mô tả trong đây.

Hầu hết pin axit có tuổi thọ làm việc nhỏ - những loại pin chất lượng cao nhất, ngay cả khi tuân thủ tất cả các quy tắc vận hành, sẽ hoạt động từ năm đến bảy năm. Thông thường đây là những mô hình không có người giám sát. Họ được công nhận bởi tên tuổi - các nhà sản xuất nổi tiếng không làm hỏng danh tiếng của họ bằng các sản phẩm chất lượng thấp. Ngoài ra, một sản phẩm như vậy sẽ có thời gian bảo hành dài - ít nhất là hai năm.

Tùy chọn ngân sách sẽ kéo dài trong ba năm và bảo hành cho chúng sẽ không quá 12 tháng. Bạn không nên vội vàng với phương án này, vì không thể tạo điều kiện lý tưởng cho pin hoạt động.

Mặc dù không thể xác định được nguồn lực làm việc trong nhiều năm, nhưng điều này cũng giống như trường hợp của lốp ô tô, được mô tả trong một bài báo khác... Một pin trung bình phải chịu được 4 chu kỳ sạc / xả.

Thông tin thêm về thời lượng pin được mô tả trong video này:

Pin ô tô sử dụng được bao lâu?

Câu hỏi và trả lời:

Pin có nghĩa là gì? Ắc quy - ắc quy lưu trữ. Đây là một thiết bị độc lập tạo ra điện năng cần thiết cho hoạt động tự động của các thiết bị điện trên xe hơi.

Pin làm gì? Khi nó được sạc, điện bắt đầu một quá trình hóa học. Khi pin không được sạc, một quá trình hóa học sẽ được kích hoạt để tạo ra điện.