汽车电池(可充电酸性电池)是季节性用品,尽管它一年四季都在使用。毕竟,在温暖的季节,曲轴很容易转动。但是一旦天气变冷,启动器“命运多舛”的问题就立即浮现出来。启动器试图变成一个纯粹的主动电阻,消耗大量电流。结果,电池试图失效。如果电池出现故障,您将无法在正常模式下启动汽车发动机。如何防止电池“耗尽”,如何选择优质且实用的电池——本文将对此进行讨论。
汽车里的电池有什么用途?
电池的作用是启动发动机,并在发动机关闭时充当车载网络的电源。汽车电池还可充当车辆电气系统的电压调节器。
最常见的是标称电压为 12 伏的电池。它们可用于轿车、货车、轻型和中型卡车。电压为 6 伏的电池用于摩托车。电压为 24 伏的电池用于重型卡车、特种设备和军用设备。
要启动发动机,需要启动器提供的马达。启动器由可充电电池供电。因此,它们通常被称为启动电池。此时,启动器会消耗大量电流(几百安培),从而放电汽车电池。汽车启动后,发电机在车载网络中提供电力。电路设计为在汽车行驶时,电池会充电并补充发动机启动时提供的电量。
电池的工作原理
铅酸电池的工作原理基于电解质中 Pb 和 PbO2 的电化学反应。使用硫酸水溶液作为电解质。汽车电池中会发生数十种不同的反应,但我们仅考虑主要反应。当对电池引线施加外部负载时,电解质与氧化铅相互作用的电化学过程开始。由于该反应,金属 Pb 被氧化为 PbSO4。当电池放电时,PbO2 在阳极还原,Pb 在阴极氧化。汽车电池的充电过程是逆向的。当硫酸铅消耗时,水电解过程开始。在此过程中,分别在阴极和阳极释放氢气和氧气。由于释放氢气和氧气,电解质似乎沸腾了。最好避免这个过程,因为它会消耗水,电解质密度增加,并且由于爆炸性混合物(氢气 + 氧气),爆炸的危险也会增加。
为了维持所需的电解质水平,如有必要,会向电池单元中添加蒸馏水。
汽车电池的特点
累积容量表征放电至最低允许电压时放出的电量。容量测量单位是安培小时。
CCA(冷启动电流)也称为启动电流。根据 GOST,在将电池冷却至 -18 摄氏度后检查声明的启动电流。汽车电池在 30 秒内以启动电流放电。此后,其电压必须至少为 8.4 伏。如果放电持续 150 秒,电压必须至少为 6 伏。
电池电动势 (EMF) 是一个参数,表示电池在未接外部负载且无泄漏时引线处的电压。EMF 可用电压表或万用表测量。
汽车电池的内阻综合了隔膜、电极、电解液、引线和其他电池单元的电阻。
充电水平取决于许多因素,很难测量出准确的指标。但大致的充电水平可以通过 EMF 和电解质密度来测量。
电池自放电是电池容量减少的过程,是由电极上的氧化还原过程引起的。
此外,考虑电池的保质期也很重要。电池在到达消费者手中之前,可以以干荷电状态存放一段时间。了解电池的使用寿命和设计特点(重量、尺寸)也很重要。
汽车电池的类型
含锑电池已经消失,如今已不再用于汽车。这些电池的电极含有超过 5% 的锑。低锑:使用低锑板来减少水分解成氧气和氢气。但它们的服务问题仍然存在。它是当今最常见的电池类型之一。铅栅与钙合金化,以解决耗水和自放电减少的问题。同时,出现了深度放电期间容量损失的问题。混合电池是现代汽车电池,已成为在低锑和钙电池之间寻找折衷方案的尝试。AGM 和凝胶电池是相对较新的汽车电池。它们成为确保汽车电池安全运行的下一步。碱性电池 – 碱性代替酸来充当电解质。最常见的电池是镍铁和镍镉。锂离子电池很有前途,但由于许多未解决的问题,它们目前并未在汽车中得到广泛使用。
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