Устройство: ОКОФ аккумуляторной батареи и принцип работы

аккумуляторная батарея

Содержание:

Грузовики, мотоциклы, автомобили приводят мир в движение, но все они от очень быстрой спортивной машины до зеленого экогибрида, зависят от маленькой детали, которая их заводит - аккумулятора.

То есть, чтобы заработала машина – нужен двигатель, а чтобы заработал двигатель, у машины должен быть аккумулятор. Без вырабатываемого аккумулятором электричества,  машина мертва. Аккумулятор не просто генерирует энергию, но и  сам ее производит, когда работает мотор.  Эта невзрачная на вид коробка выполняет две диаметрально противоположные функции при  помощи одних и тех же составляющих. Она электричество генерирует и аккумулирует, что возможно благодаря двум обратным химическим реакциям.

Согласно общероссийскому классификатору основных фондов, называемому ОКОФ, аккумуляторная батарея и аккумуляторная кислотно-свинцовые системы, имеют код 143440142. ОКОФ важен для бухучета и налогообложения.

Устройство аккумулятора

Корпус обеспечивает целостность этой важной конструкции. К нему предъявляют жесткие требования по устойчивости к агрессивным реагентам, способности противостоять  температурным перепадам и устойчивости к вибрациям. Лучшим материалом, отвечающим высоким требованиям, является на сегодняшний день полипропилен, который и используется в основном для производства корпусов аккумуляторных. Состоит корпус из двух частей – крышки и глубокой емкости. В зависимости от типа аккумулятора, крышка может быть оснащена горловиной с пробками или же только дренажной системой, помогающей отводить образующийся газ и стабилизировать внутри батареи давление. В каждую ячейку корпуса устанавливается пакет, состоящий из решетчатых пластин - электродов, чередующихся по полярности. На пластины положительной полярности сверху наносят рабочий реагент – свинцовый сурик, а на отрицательной полярности - свинец. Чтобы предотвратить короткое замыкание, между каждой парой таких пластин имеются сепараторы, изготавливаются которые из пористого пластика, чтобы не мешать циркуляции электролита. Всегда в ячейке больше на одну платин отрицательных. Вся эта конструкция фиксируется бандажом, чтобы не произошло смещения и деформации. Токовыводы (минусовые и плюсовые) концентрируют с помощью токосборников энергию на выводных борнах АКБ. Токоприемные автомобильные клеммы подключают к токовыводам аккумулятора.

аккумуляторная батарея устройство

В принципе, верно название «аккумулятор» только для отдельной ячейки, а вместе все это называется «аккумуляторной батареей». Стандартная аккумуляторная батарея, выдающая на выходе 12В, состоит из шести аккумуляторов, каждый из которых выдает по 2В (банок).

Работа аккумуляторной батареи

То есть, у аккумуляторной батареи есть два полюса – положительный и отрицательный, которые подсоединены к машине и направляют поток электронов, заставляющий работать дворники, радио, фары, кондиционер и главное – стартер двигателя.

аккумуляторная батарея принцип работы

Внутри аккумулятора находятся шесть небольших энерговырабатывающих элементов, внутри которых по два набора электродов. Состоят они из восьми перекрывающихся пластин – по  16 в каждом элементе. Вместе они формируют контактную сетку. Причем, чем больше общая поверхность контактной сетки, тем больше энергии может она выработать. Благодаря тому, что они  пластины соединены внахлест, размер аккумулятора мал и вполне помещается под капотом.

Положительная сетка, покрыта свинцовым суриком, электроны притягивает. А сетка отрицательная, покрытая свинцом, их отталкивает. Находятся пластины в химическом растворе, состоящем из воды (65%) и серной кислоты (35%). Всего одна капля этого летучего состава при неосторожном обращении может прожечь одежду, оставив на теле ожог.

Но главное в аккумуляторе – мощные химические реакции, происходящие внутри пластин, повторяющиеся, когда аккумулятор разряжается. Раствор, имеющийся внутри, является электролитом, т.е. проводящим электричество веществом.  Когда разряжается батарея или вырабатывает электричество,  кислотный раствор вступает в реакцию с химическими веществами на пластинах – свинцовым суриком, покрывающим положительные пластины и   свинцом, которым покрыты пластины отрицательные.

Попадая в электролит, они выбрасывают электроны, которые вырабатывают электричество, двигаясь по сеткам. Вылетая из сетки положительной сетки первого элемента и отрицательной другого, они дают два вольта электричества. Свинец и свинцовый сурик преобразуются химически. Когда электроны из первого элемента попадают во второй, они набирают еще два вольта, что общее напряжение увеличивает до четырех вольтов и так далее. На выходе из шестого элемента, на выходе уже имеется общее напряжение в двенадцать вольт, что означает полную зарядку батареи, которой хватает, чтобы заработал стартер и завелся двигатель, после чего подключается система подачи топлива, которая отвечает за дальнейшую работу мотора. За остальные электрические функции отвечает генератор переменного тока.

Теперь нужно вновь зарядить аккумуляторную батарею, что обеспечивает обратная химическая реакция.  Теперь    электрон из генератора заходит в аккумулятор через сетку отрицательную, а выходит - через положительную. Химические вещества, покрывающие сетки, возвращаются в исходное положение. Батарея вновь готова вырабатывать 12 вольт электроэнергии.

Если же случайно оставлены включенными на ночь, например, фары, то это приведет к полной разрядке аккумулятора, поскольку реакция идет только в одном направлении, и у аккумулятора нет возможности перезарядиться. Разряженная батарея – неизбежный финал такой забывчивости.

Чтобы работала батарея, необходима обратная химическая реакция, которая внутри аккумулятора производит электричество, необходимое для приведения в рабочее состояние двигателя. Когда же мотор работает, идет обратная реакция, т.е. энергию аккумулятор не только генерирует, но и аккумулирует энергию.

Где купить аккумуляторные батареи?

Купить аккумулятор сегодня не проблема. Можно это сделать также через интернет-магазин, задав в поисковой строке « купить аккумулятор. Например, для скутеров и легковых автомобилей их большой выбор на сайте http://topcar.ua/akkumulyatory/legkovye/. Здесь принимают также старые батареи, за которые дают скидку на покупку новых. При эксплуатации грамотной, служит аккумулятор долго, обеспечивая безотказную работу всех устройств и двигателя. Также  в ассортименте магазина есть батареи для микроавтобусов, грузовиков, тракторов, мотоциклов и др. транспортных средств. Важно только правильно определиться с  типом аккумулятора (для легковых авто  - это свинцово – кислотные АКБ), габаритами и емкостью. Также  нужно осмотреть корпус: на нем не должно быть царапин, трещин, следов окисления, выбоин.

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи

Этот параметр основной, когда проводится расчет системы автономного электроснабжения. Можно воспользоваться для предварительного расчета следующими правилами:

  • Выдаваемая АКБ емкость зависит от потребляемого АКБ количества электроэнергии (Вт*ч) в режиме разряда. Например, для емкости 100 АЧ и вольтажа 12 В, полная мощность составит 12 В *100 АЧ =1200 Вт*ч. Проблема в том, что, получив полную разрядку, такой аккумулятор выходит из строя навсегда, поэтому должен быть 30% запас мощности, т.е. 100 АЧ * 12 В * 0.7=840 Вт*ч.
  • При наличии нескольких батарей, их суммарная мощность является суммой мощностей каждой из батарей.
  • В общем, руководствоваться нужно тем, что для необслуживаемых герметичных аккумуляторов величина допустимой глубины разряда не может быть больше 30-40%. Для батарей стартерных – 50%. Специальные батареи с жидким электролитом и гелевые применяют при циклических режимах работы АКБ. При режиме буферном, когда батарея находится большую часть времени в заряженном состоянии и отдает энергию только, когда пропадает электросеть, применяют батареи AGM.

Емкость аккумуляторной батареи нельзя путать с зарядом АКБ. Она характеризует потенциал аккумулятора, т.е. время, в течение которого не прекратится питание нагрузки (при условии его полной зарядки). Если провести аналгию со стаканом воды, то емкость – это стакан, объем которого не изменяется в зависимости от его наполнения. А заряд – это количество налитой  воды.

Интересные материалы: