انواع باتری های خودرویی

انواع باتریهای ماشین:

دو نوع از رایجترین از انواع باتری های خودرو عبارتند از:

باتری هایی که به مراقبت کم (LM=Low Maintanace) نیاز دارند یا غیرسیلد که به عنوان اسیدی نام برده می شوند.

باتری های بدون نیاز به مراقبت(FM=Free Maintanance)یا سیلد که از آن بعنوان باتری اتمی نام برده می شود.

باتریهای با مراقبت کمتر(LM)دارای صفحه سرب آنتیموان/کلسیم(دو آلیاژی یا هیبرید)هستند.درحالیکه باتریهای بدون نیاز به مراقبت(MF)دارای صفحه سرب-کلسیم/کلسیم هستند.باتری های بدون نیاز به مراقبت (MF)به مراقبت های پیشگیرانه کمتری نیازمندند،دارای عمری طولانی تر،شارژ سریعتر،مقاومت بیشتر  دربرابر شارژ بیش از حد(over charge)کاهش خوردگی ترمینال ها و زمان مجاز جهت نگهداری کالا( Shelf Life)به مدت طولانی تر هستند اما دربرابر عیوب ناشی از دشارژ عمیق(Deep Discharge)به دلیل افزایش ریزش مواد فعال صفحات،سریعتر از کار می افتند.در آب و هوای گرم پیشنهاد میشود که باتری غیرسیلد خریداری شود.بدلیل اینکه در یک باتری سیلد هنگامی که به آب نیاز است،نمی توان آب اضافه کرد و نمی توان غلظت ویژه آن را با هیدرومتر اندازه گرفت.

باتری اسدی یا باتری سربی-اسیدی گونه ای از باتری قابل شارژ است که درسال 1859 توسط فیزیکدان فرانسوی،گاستون پلانته اختراع شد.علیرغم ذخیره انرژی کم نسبت به وزن و حجم آن،بدلیل هزینه پایین و عرضه زیاد در وسایل نقلیه موتوری مورد استفاده قرار میگیرد.

ساختار یک باتری ترکیبی است از مواد شیمیایی،نکات الکتریکی،نگهدارنده ها و فرم دهنده های مکانیکی.بطور کلی می توان باتری سرب اسید را متشکل از 4بخش کلی دانست:

الکترود یا صفحات مثبت که به آنها آند نیز گفته می شود.الکترونها درحین دشارژ جذب این قطب یا صفحات می شوند.در باتریهای سرب اسیدی ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده صفحات مثبت،اکسید سرب(Pbo2)می باشد.الکترود یا صفحات منفی که به آنها کاتد نیز گفته می شود.الکترونها در حین دشارژ از این قطب خارج می شوند.ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده اکترودهای منفی،سرب(Pb)است.لازم بذکر است که سرب یا اکسید آن از لحاظ مکانیکی قابلیت فرم گیری مناسب ندارندو اغلب به کمک افزودن آلیاژهای مختلف و همچنین شبکه های نگهدارنده حالت دهی می شئند.ضمنا اصطلاحا آنها را مواد فعال یاActive Material نیز می گویند زیرا در اصل واکنش شیمیایی داخل باتری به کمک سرب و اکسید آن صورت می گیرد.الکترولیت که محیط ما بین دو الکترود را پر می کند و در واقع بستری برای عبور شارژ بین الکترودهای مثبت و منفی را فراهم می آورد.در باتری های سرب اسیدی هر دو قطب در محلولی از اسید سولفوریک(H2SO4)با غلظتی در حدود 60تا 75درصد،غوطه ور هستند.ترکیب آب و اسید سولفوریک بصورت یونیزه درآمده و به یونهای H+و HSO4- تبدیل شود.

جداکننده و فاصله دهنده،بخش دیگر باتریهای سرب اسیدی را تشکیل می دهند.وظیفه اصلی آنها جداسازی و ایزوله کردن الکتریکی قطبهای مثبت و منفی از یکدیگر است.بخشی از تکنولوژی ساخت باتریهای سرب اسیدی مربوط به طراحی این ایزولاتورهای الکترومکانیکی است.

دلایل خرابی باتری خودرو:

باتریهای اتومبیل به منظور ایجاد جریان استارت اولیه با آمپر بالا(high initial cranking amp)(معمولا برای 5تا 15 ثانیه)برای روشن کردن موتور به صورتی خاص طراحی شده اند.یک باتری باکیفیت خوب در صورت نگهداری مناسب حدود1.5سال می تواند کار کند.هدف اولیه استفاده از باتری استارت زدن،تثبیت انرژی و تهیه نیروی کافی برای جرقه زدن،روشنایی و دیگر مصرف کننده هایی است که به مقدار انرژی بیشتر از ظرفیت سیستم شارژ نیازمندند،برای مثال در موقعی که موتور کار نمی کند.در مرحله بعد باتری خودرو،توان الکتریکی سیستم را در موقعی که سیستم شارژ فعال نیست،فراهم می کند.سن یک باتری به ریزش مواد فعال صفحات آن دراثر انقباض و انبساط این صفحات که درطول فرآیند شارژ و دشارژ اتفاق می افتد بستگی دارد.

دشارژ عمیق،گرما و لرزش مراحل تخریب آن را تسریع می کنند و عاقبت رسوب تشکیل می شود و سبب اتصال کوتاه می گردد.از دیگر عوامل اصلی تخریب باتری ها،سولفاته شدن آنهاست.هنگامی که باتری ها بصورت دشارژ یا برای بیشتر از 6 ماه انبار شوند.سئلفات سرب صفحات را سخت و چگال می کند و توانایی شارژ شدن باتری کاهش می یابد و یا بطور کلی از بین می رود و مواد فعال صفحات،دیگر قابلیت تحمل جریان دشارژ را ندارند و باتری از کار خواهد  افتاد.تخفیفات اخیر نشان داده درهوای گرم (بدترین محیط برای کار باتری)میانگین طول عمر یک باتری اتومبیل با کیفیت خوب به نصف کاهش می یابد.استارت زدن بیجا(Slow Cranking)خصوصا درهوای سردمشخصه خوبی است که نشان می دهد باتری درحال خراب شدن است و این باتری باید تست شود.دشارژ عمیق باتریها معمولا در زمان های نامناسب برای مثال بعد از روشن کردن خودرو توسط اتصال باتری به باتری(Start jump)اتفاق می افتد،متاسفانه اغلب فروشنده های باتری،چگونگی تست یا شارژ صحیح باتری را نمی دانند.

روش های بالا بردن طول عمر باتری ماشین:

بررسی سطح الکترولیت،محکم بودن سر باتریها،تمیز کردن سطوح خورده شده قطب و سر باتری و چک ئکردن تسمه دینام همه برای نگهداری های پیشگیرانه یک باتری لازم است.تناوب اجرای اقدامات پیشگیرانه بستگی به نوع باتری و شرایط آب و هوایی دارد اما باید حداقل یکبار قبل از شروع سرما و ماهی یکبار در گرما این مراقبت دوره ای انجام شود.اگر سطح الکترولیت در باتری های غیر سیلد پائین است،تا سطح مشخص شده توسط سازنده باتری(2 میلیمتر بالاتر از سطح صفحات)باتری را از آب مقطر پر کنید.توجه داشته باشید که بیش از اندازه خصوصا در گرما آن را از آب پر نکنید.زیرا گرما سبب سرریز شدن اسید باتری و خرابی رنگ و نیز اتصالات خودرو می گردد.

چگونگی بررسی سالم بودن سیستم شارژ:

سیستم شارژ اتومبیل شامل یک دینام(یا ژنراتور DC)یک رگولاتور ولتاژ(آفتامات)،باتری و لامپ هشدار یا آمپر دینام است.زمانی که موتور در حال حرکت است،هدف آن مهیا کردن توان برای بار الکتریکی اتومبیل(برای مثال جرقه زنی،روشنایی،لوازم الکتریکی و …)و شارژ باتری خودرو است.زمانی که سیستم شارژ از کار می افتد،معمولا یک لامپ هشدار روشن خواهد شد و یا آمپر دینام است.زمانی که موتور در حال حرکت است،هدف آن مهیا کردن  توان برای بار الکتریکی اتومبیل(برای مثال جرقه زنی،روشنایی،لوازم الکتریکی و…)و شارژ باتری خودرو است. زمانی که سیستم شارژ از کار می افتد،معمولا یک لامپ هشدار روشن خواهد شد و یا آمپر دینام وضعیت خوب(good)را نشان نمی دهد.رایجترین عوامل خوب کار نکردن سیستم شارژ،لق شدن،فرسوده شدن،یا پاره شدن تسمه دینام است.بنابراین ابتدا باید تسمه دینام را چک کرد.اگر تسمه دینام سالم بود با استفاده از یک باتری سالم دور موتور را برای مدت دو دقیقه به 2000PRM یا بیشتر(با در نظر گرفتن دمای محیط و بار)برسانید. ولتاژ باتری باید بین 13 تا 15.1ولت افزایش یابد.

در اکثر خودروها در یک روز گرم مقدار ولتاژ بین 14 تا 14.5ولت اندازه گیری خواهد شد.اغلب رگولاتورهای ولتاژ یا آفتامات ها،دارای جبران کننده دما(temperature compensated)برای شارژدرست باتری تحت شرایط مختلف محیطی هستندهنگامی که دمای محیط کاهش می یابد،ولتاژ شارژ جهت غلبه بر مقاومت بالای باتری افزایش می یابد.بلعکس،وقتی که دمای محیط افزایش می یابد.سایر مواردی که بر ولتاژ شارژ اثر گذارند عبارتند از شرایط باتری،وضعیت شارژ،بار الکتریکی،سطح و خلوص الکترولیت.اگر ولتاژ بین دو قطب کمتر از 13 ولت و تست باتری بعد از شارژ مجدد خوب باشد یا اگر هنوز شارژ نگهداشتن آن با مشکل مواجه است ولتاژ و جریان خروجی سیستم شارژ و بار پارازیتیک اتومبیل با قطع بودن کلید(key off) را تست کنید . یک دینام با تسمه شل یا دیود خراب جریان خروجی دینام را کاهش خواهد داد .

اگر ولتاژ خروجی بیش از 1/15 ولت در دمای محیطی بالاتر از دمای انجماد است، سطح الکترولیت باتری پائین است یا بوی تخم مرغ فاسد شده در اطراف باتری به مشام می رسد ، بنابراین احتمالاً باتری دچار شارژ بیش از حد (over charge) شده است و سیستم شارژ باید تست شود.