La batteria dell’auto (batteria ad acido ricaricabile) è una cosa stagionale, anche se viene utilizzata tutto l’anno. Dopo tutto, nella stagione calda è facile far girare l’albero motore. Ma quando fa freddo, si pone immediatamente la questione del “difficile destino” del motorino di avviamento. È quello che cerca di trasformarsi in una resistenza puramente attiva, consumando molta corrente. Di conseguenza, la batteria cerca di guastarsi. Se è difettosa, non sarà possibile avviare il motore dell’auto in modalità normale. Come evitare che la batteria “muoia”, come sceglierne una buona e funzionante, è discusso nell’articolo.
A cosa servono le batterie nelle auto?
Lo scopo della batteria è quello di avviare il motore e di svolgere le funzioni di fonte di energia nella rete di bordo dell’auto quando il motore è spento. La batteria dell’auto funge anche da regolatore di tensione per l’impianto elettrico del veicolo.
Le più comuni sono le batterie con una tensione nominale di 12 volt. Si trovano nelle automobili, nei furgoni, nei camion leggeri e medi. Le batterie con una tensione di 6 V sono utilizzate sulle motociclette. Le batterie con una tensione di 24 V sono utilizzate su camion pesanti, attrezzature speciali e militari.
Per avviare il motore è necessaria la sua messa in moto, che avviene tramite l’avviamento. Il motorino di avviamento è alimentato da una batteria ricaricabile. Per questo motivo, sono spesso chiamate batterie di avviamento. A questo punto, il motorino di avviamento consuma molta corrente (diverse centinaia di ampere), scaricando la batteria dell’auto. Dopo l’avviamento dell’auto, il generatore provvede alla produzione di elettricità nella rete di bordo. Il circuito è progettato in modo che, quando si viaggia in auto, la batteria si ricarichi e reintegri la carica fornita all’avvio del motore.
Principio di funzionamento della batteria
Il principio di funzionamento di una batteria al piombo si basa sulle reazioni elettrochimiche di Pb e PbO2 nell’elettrolita. Come elettrolita si utilizza una soluzione acquosa di acido solforico. Nella batteria dell’auto avvengono decine di reazioni diverse, ma noi considereremo solo le principali. Quando ai cavi della batteria viene applicato un carico esterno, inizia il processo elettrochimico di interazione dell’elettrolita con l’ossido di piombo. Come risultato di questa reazione, il Pb metallico viene ossidato a PbSO4. Quando la batteria si scarica, il PbO2 si riduce all’anodo e il Pb si ossida al catodo. Il processo di ricarica della batteria dell’auto è inverso. Quando il solfato di piombo viene consumato, inizia il processo di elettrolisi dell’acqua. Durante questo processo, l’idrogeno e l’ossigeno si evolvono rispettivamente al catodo e all’anodo. A seguito dell’evoluzione dell’idrogeno e dell’ossigeno, l’elettrolita sembra bollire. È meglio evitare questo processo, perché consuma acqua, la densità dell’elettrolito aumenta e, a causa della miscela esplosiva (idrogeno + ossigeno), aumenta anche il pericolo di esplosione.
Per mantenere il livello di elettrolito richiesto, se necessario si aggiunge acqua distillata alle celle della batteria.
Caratteristiche della batteria per auto
La capacità di accumulo caratterizza la quantità di elettricità emessa quando si scarica alla tensione minima consentita. L’unità di misura della capacità è l’ampere-ora.
Il CCA (cold cranking amps) è anche chiamato corrente di avviamento. Secondo GOST, la corrente di avviamento dichiarata viene controllata dopo aver raffreddato la batteria a -18 gradi Celsius. La batteria dell’auto viene scaricata con una corrente di avviamento in 30 secondi. Dopodiché, la sua tensione deve essere di almeno 8,4 volt. Nel caso di una scarica di 150 secondi, la tensione deve essere di almeno 6 volt.
La forza elettromotrice della batteria (EMF) è un parametro che indica la tensione ai conduttori della batteria non caricata esternamente e senza perdite. La CEM può essere misurata con un voltmetro o un multimetro.
La resistenza interna della batteria del veicolo combina la resistenza dei separatori, degli elettrodi, dell’elettrolito, dei cavi e delle altre celle della batteria.
Il livello di carica dipende da molti fattori ed è difficile misurare l’indicatore esatto. Tuttavia, il livello di carica approssimativo è misurato dal campo elettromagnetico e dalla densità dell’elettrolito.
L’autoscarica della batteria è un processo di riduzione della capacità della batteria. È causato da processi di ossidoriduzione sugli elettrodi.
Inoltre, è importante considerare la durata di conservazione della batteria. La batteria può essere conservata per un certo periodo di tempo in uno stato di carica a secco prima di raggiungere il consumatore. È inoltre importante conoscere la durata di vita e le caratteristiche costruttive della batteria (peso, dimensioni).
Tipi di batteria per auto
Le batterie all’antimonio sono scomparse e oggi non vengono più utilizzate per le automobili. Gli elettrodi di queste batterie contengono più del cinque per cento di antimonio. Le piastre a basso contenuto di antimonio venivano utilizzate per ridurre la decomposizione dell’acqua in ossigeno e idrogeno. Ma il problema del loro funzionamento è ancora attuale. È uno dei tipi di batterie più comuni oggi. Le griglie di piombo divennero una lega di calcio per risolvere il problema del consumo di acqua e della riduzione dell’autoscarica. Allo stesso tempo, è sorto il problema della perdita di capacità durante una scarica profonda. Le batterie ibride sono le moderne batterie per auto, che sono diventate un tentativo di trovare un compromesso tra le batterie a basso contenuto di antimonio e quelle al calcio. Le batterie AGM e al gel sono batterie per auto relativamente nuove. Sono diventate il passo successivo per garantire il funzionamento sicuro delle batterie per auto. Batterie alcaline – al posto dell’acido, il ruolo di elettrolita è svolto dagli alcali. Le batterie più comuni sono al nichel-ferro e al nichel-cadmio. Le batterie agli ioni di litio sono molto promettenti, ma oggi non sono molto utilizzate nelle automobili a causa di una serie di problemi irrisolti.
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