باتری خودرو چیست؟
باتری دستگاهی است که انرژی شیمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. وظیفه باتری در خودرو این است که در لحظه‌ی روشن کردن پیشرانه و هنگامی که پیشرانه خاموش یا دور آن پایین است، نیازهای برقی خودرو مانند استارت زدن، استفاده از رادیو، لامپ‌ها، شیشه بالابر و سایر قطعات برقی را برآورده سازد.
انواع باتری خودرو
پیش از آشنایی با انواع باتری خودرو، باید به صورت کلی نگاهی به انواع باتری بیندازیم. آشنایی با این موارد باعث میشود تا درک درستی از انواع باتری خودرو داشته باشیم. به صورت کلی دو نوع باتری یا پیل وجود دارد که شامل باتری یا پیل اولیه و باتری یا پیل ثانویه میشود و هر کدام از این دو کاربردها و ساختار متفاوتی دارند.
پیل یا باتری اولیه
پیل الکتریکی ناشی از مجاورت دو فلز غیرهم‌جنس است که باعث از بین رفتن دو فلز شده و جریان بسیار ضعیفی تولید می‌کند. از این نوع باتری در فلاش دوربین عکاسی و رادیو استفاده میشود.
پیل یا باتری ثانویه
اگر دو فلز غیرهم‌جنس درون الکترولیت بازی یا اسیدی قرار بگیرند، باتری ثانویه تشکیل میشود. نمونه‌ی بارز این نوع پیل ثانویه، باتری سربی-اسیدی موجود در خودروها است. اگر از این نوع باتری استفاده شده و برق آن مصرف شود، باتری تخلیه یا دشارژ میشود. در این صورت به وسیله‌ی وارد کردن جریان برق به باتری توسط دینام یا آلترناتور یا دستگاه شارژ، می‌توان دوباره آن را پر یا شارژ کرد.
انواع دسته‌بندی باتری‌های ثانویه
باتری ثانویه به روش‌های گوناگونی دسته‌بندی میشود که مهم‌ترین آنها در این مقاله ارائه شده‌اند.
دسته‌بندی باتریها از نظر جنس مواد تشکیل‌دهنده
تقسیم‌بندی باتریها از نظر جنس مواد تشکیل‌دهنده، مهم‌ترین روش به شمار می‌رود. در واقع با دانستن نوع مواد تشکیل‌دهنده یک باتری می‌توان به خصوصیات کلی آن پی برد. معروف‌ترین باتریها از این نظر، شامل باتری سربی-اسیدی، باتری نیکل کادمیوم (آلکالاین)، باتری سدیم-گوگرد و باتری نیکل-آهن میشود.
دسته‌بندی باتریها از نظر حالت الکترولیت
باتری‌هایی که الکترولیت آنها جامد است (الکترولیت مانند ژل است)، باتری‌های خشک و باتری‌هایی که الکترولیت آنها مایع است، باتری‌های تر نامیده می‌شوند. در گروه خاصی از باتریها، الکترولیت به صورت گاز به داخل باتری وارد شده و پس از انجام واکنش شیمیایی مربوطه از باتری خارج میشود. به این نوع باتریها، پیل سوختی (Fuel Cell) می‌گویند که معروف‌ترین آنها پیل سوختی هیدروژن است. پیل سوختی هیدروژنی، هیدروژن را از منبع و اکسیژن را از هوای اطراف که به نحوی وارد باتری میشود، دریافت می‌کند.
به جز این دو روش دسته‌بندی، روش‌های دیگری نیز وجود دارد که شامل ولتاژ تولیدی، قابلیت شارژ مجدد، قابلیت تغییرپذیری و سایز میشود و کمتر مورد توجه هستند. باتری خودروها معمولا از نوع سربی-اسیدی است و از نظر حالت الکترولیت نوع تر و خشک آن وجود دارد. ولتاژ این باتریها ۱۲ ولت است و قابلیت شارژ مجدد دارند و در سایزهای مختلف تولید می‌شوند.
دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی
باتری‌های سربی-اسیدی به دو روش دسته‌بندی می‌شوند؛ یکی از نظر کاربرد باتری و دیگری از نظر موارد افزوده‌شده به باتریها.
دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی از نظر کاربرد
می‌توان باتری‌های سربی-اسیدی را از نظر کاربرد به دو گروه تقسیم کرد:
-
باتری خودروها (ُStarting, Lighting, Ignition) یا SLI
-
باتری‌های با سیکل کاری بالا (Deep Cycle Battery)
باتری خودروها معمولا SLI نیز خوانده می‌شوند. همان‌طور که از نام این باتریها بر می‌آید، وظیفه‌ی اصلی آنها استارت زدن، روشنایی و روشن نگه داشتن پیشرانه است. باتری‌های SLI می‌توانند آمپر زیادی در مدت زمان کوتاه در اختیار استارتر خودرو قرار دهند. تعداد صفحات مثبت و منفی در این نوع باتریها زیاد، اما ضخامت آنها کم است. طول عمر این نوع باتریها در بهترین حالت به ۳۰ تا ۱۵۰ سیکل کاری می‌رسد.
باتری‌های با سیکل کاری بالا دارای طول عمر بسیار طولانی نسبت به باتری‌های SLI هستند و عمر آنها معمولا بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ سیکل کاری است. در این نوع باتریها، صفحات ضخیم‌تر بود و معمولا برای سیستم‌های پشتیبانی و برخی کشتی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
گاهی در دسته‌بندی‌های بالا، نوع دیگری از باتریها را با نام باتری‌های دریایی قرار می‌دهند که در حقیقت حالتی بین باتری‌های SLI و Deep Cycle هستند.
دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی از نظر مواد افزوده‌شده
از نظر مواد افزوده‌شده باتری‌های سربی-اسیدی به دو دسته‌ی بزرگ تقسیم می‌شوند:
-
باتری‌های VLA یا سوپاپ‌دار
-
باتری‌های VRLA یا دارای سوپاپ تنظیم‌شونده
در ادامه به بررسی باتری‌های سربی - اسیدی می‌پردازیم.
باتری‌های VLA
این باتریها که به باتری‌های تر (Wet Battery) نیز معروف هستند، قسمت عمده‌ای از باتری‌های خودروها را تشکیل می‌دهند. در حقیقت می‌توان گفت که بیش از ۹۵ درصد خودروها دارای باتری VLA یا سوپاپ‌دار هستند. همان‌طور که از نام این باتریها مشخص است، از الکترولیت مایع استفاده می‌کنند. اصطلاح VLA به این مفهوم است که خانههای باتری به وسیله‌ی مجرایی به هوای آزاد راه پیدا می‌کنند، تا بخارهای تولیدی در زمان شارژ یا دشارژ از آنجا تخلیه شوند. این مجرا می‌تواند روی درپوش خانه‌ی باتری یا در کنار جعبه‌ی باتری قرار داده شود.
باتری‌های این گروه نیز خود به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از :
-
باتری‌های استاندارد (آنتیموان-آنتیموان)
-
باتری‌های با نگهداری کم (Low Maintenance Batteris) یا (آنتیموان-کلسیم)
-
باتری‌های بدون نگهداری (Maintenance Free Batteries) یا MF یا (کلسیم-کلسیم)
باتری‌های استاندارد
باتری‌های استاندارد (اسید آنتیموان/آنتیموان) در حدود ۱۰۰ سال است که روی خودروها استفاده می‌شوند و هنوز هم با توجه به کم بودن قیمت تمام شده‌ی این نوع باتریها، جزو باتری‌های متداول هستند. ساده‌ترین راه برای تشخیص این نوع باتریها، وجود یک درپوش برای هر خانه‌ی باتری است که روی هر درپوش، سوراخی وجود دارد.
برای تولید صفحات این باتری، آلیاژ سرب-آنتیموان را به مواد اصلی صفحات مثبت و منفی اضافه می‌کنند. با این کار می‌توان میزان آمپراژ باتری تحت شرایط سرد (CCA) را افزایش داد؛ البته میزان تبخیر آب باتری (الکترولیت) در این نوع بسیار زیاد است. به همین دلیل، این باتریها بیشتر از سایر انواع، نیاز به بازدید سطح الکترولیت دارند. از جمله سایر ویژگی‌های این باتریها می‌توان به دشارژ خودبخودی بالا، مقاومت کم در برابر افزایش دما، نیاز به نگهداری دقیق و مرتب مخصوصا برای سطح الکترولیت و امکان بازدید و افزایش الکترولیت درون باتری اشاره کرد. با توجه به خصوصیات و معایب یادشده، این باتریها به تدریج از خودروها حذف شده و باتری‌های با نگهداری کم و بدون نگهداری جایگزین آنها شده‌اند؛ اگرچه هنوز هم در برخی پیشرانه‌های خاص مانند پیشرانه‌های زمینی، این باتریها هنوز رایج هستند.
باتری‌های با نگهداری کم
باتری‌های با نگهداری کم (آنتیموان/کلسیم) تقریبا شبیه باتری‌های استاندارد هستند؛ با این تفاوت که درپوش خانههای باتری سوراخ ندارند، بلکه زیر درپوش اصلی، مجرایی برای این کار تعبیه شده که در طرفین باتری به هوای آزاد راه دارد. همان‌طور که از نام این باتریها بر می‌آید، در هنگام تولید صفحات باتری، آلیاژی از سرب-آنتیموان و کلسیم به صفحات اضافه میشود. کلسیم، مقاومت باتری را در برابر دما افزایش می‌دهد. در نتیجه میزان تبخیر در این نوع باتریها به مقدار درخور ملاحظه‌ای کمتر از باتری‌های استاندارد است.
برخی از کارخانه‌ها هنگام تولید، عبارت شمال یا جنوب را روی این نوع باتریها درج می‌کنند که در حقیقت برای دو نوع آب و هوای متفاوت طراحی شده‌اند. نوع شمال دارای CCA بیشتری بوده و برای هوای سرد تولید میشود و نوع جنوب دارای ظرفیت ذخیره باتری (RC) بیشتر بوده و مخصوص آب‌وهوای گرم هستند. غیراز مقاومت در برابر دما، تقریبا سایر خصوصیات این باتریها مشابه نوع استاندارد هستند، ولی قیمت بالاتری نسبت به نوع استاندارد دارند.
باتری‌های بدون نیاز به نگهداری
در این نوع باتریها، هنگام تولید صفحات مثبت و منفی، آلیاژ سرب-کلسیم و کلسیم به صفحات اضافه می‌کنند. از نظر ظاهری، این نوع باتریها درپوش نداشته و در واقع باتری‌های کلسیمی احتیاج به افزودن الکترولیت ندارند. البته عدم وجود درپوش به معنی راه نداشتن به هوای آزاد نیست؛ در حقیقت این باتریها هم چون از نوع VLA هستند، به هوای آزاد از کناره جعبه باتری راه دارند. معمولا یک یا چند نشان‌دهنده میزان شارژ باتری روی آنها تعبیه میشود.
از جمله خصوصیات باتری‌های کلسیم-کلسیم می‌توان به مقاومت بالاتر در برابر افزایش دما و تبخیر کمتر، عدم نیاز به افزودن مجدد الکترولیت، طول عمر بیشتر (حدود ۳ تا ۵ سال) و میزان تخلیه خودبخودی کمتر (حدود ۴۰۰ درصد) در مقایسه با باتری‌های استاندارد اشاره کرد. مجرای کناری تعبیه شده در جعبه این نوع باتریها نباید مسدود شود، زیرا باعث افزایش فشار داخلی باتری شده و منجر به ترکیدن باتری میشود.
باتری‌های VRLA یا دارای سوپاپ فشاری تنظیم‌شونده
باتری‌های VRLA به‌طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط نیستند یا در صورت ارتباط، دارای سوپاپ فشاری تنظیم‌شونده هستند که اگر به دلیلی فشار داخلی باتری بیش از حد استاندارد شود، با باز شدن سوپاپ، فشار داخلی کاهش می‌یابد. حد باز شدن سوپاپ فشاری معمولا حدود ۳ اتمسفر است. این باتریها معمولا به عنوان باتری‌های خشک (Dry Battrey) نیز معروف هستند و خود در دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند:
-
باتری‌های شبکه‌ای (Absorbed Glass Mat) یا AGM
-
باتری‌های ژلی یا Gell Cell
باتری‌های AGM
صفحات باتری‌های شبکه‌ای می‌توانند از نوع کلسیم-کلسیم یا آنتیموان-کلسیم باشند. الکترولیت این نوع باتریها معمولا به صورت خمیری بوده و به همین دلیل به آنها باتری خشک نیز گفته میشود. الکترولیت در داخل شبکه‌ای حصیری‌شکل از جنس فایبرگلاس (برن-سیلیکات) قرار می‌گیرد و این صفحه بین صفحات مثبت و منفی واقع میشود. از جمله خصوصیات اصلی این نوع باتریها می‌توان به عدم نیاز به افزودن آب، نیاز به سرویس و نگهداری کمتر، کاهش احتمال آتش‌سوزی و افزایش ایمنی، میزان پایین تخلیه خودبخودی، مقاومت بیشتر در برابر ارتعاش و دما و امکان شارژ سریع نسبت به باتری‌های بدون نگهداری در شرایط برابر اشاره کرد.
حجم این باتریها کمتر از نوع AGM معمولی هستند و سرعت شارژ بیشتری دارند و می‌توان با ولتاژ بیشتری آنها را شارژ کرد. در این نوع باتریها از فناوری ترکیب مجدد گاز (Gas Recombine Technology) یا به اختصار GRT استفاده میشود. این فناوری باعث میشود تا مقدار خروج گازهای تولیدی به حداقل برسد و به‌علاوه، در صورت نیاز گازهای آزاد شده در فضای خانه باتری دوباره به فرایند برگردانده میشود.نوع خاصی از باتری‌های شبکه‌ای وجود دارد که به آن Spiral Wound گفته میشود. در این نوع باتریها، صفحات مثبت و منفی و الکترولیت در کنار هم پیچیده می‌شوند و دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر ارتعاشات هستند. با توجه به میزان بالای مقاومت آنها، استفاده در خودرو مناسب خواهد بود.
باتری‌های ژلی
برای غلیظ شدن الکترولیت این باتریها از ماده‌ای مانند ژل سیلیکا استفاده میشود. با افزودن این ماده به الکترولیت، حالت آن به صورت ژلاتین در می‌آید. از جمله خصوصیات این نوع باتریها می‌توان به سرعت شارژ بالا، مقاومت کمتر در مقابل ولتاژ بیش از حد شارژ، مقاومت دمایی مناسب و CCA کمتر از باتری‌های AGM اشاره کرد. از جمله معایب این باتریها می‌توان به محدود کاری بین ۲۲ تا ۳۷/۸ درجه سانتیگراد اشاره کرد که در صورت تجاوز از محدوده‌ی یادشده، الکترولیت حالت ژلاتینی خود را از دست داده و در نتیجه باتری خراب میشود.
باتری‌های سیلد یا پلمپ شده چیست؟
کسانی که با خودرو سروکار دارند ممکن است بارها نام باتری سیلد (Sealed) را شنیده باشند. اما باتری سیلد چیست؟ برخلاف باتری‌های قابل شارژ غیرسیلد، باتری‌های قابل شارژ سیلد حاوی مایع الکترولیت نیستند که در صورت شکستن باتری از آن خارج شود. در عوض، باتری‌های قابل شارژ سیلد (مهروموم شده) فقط مقدار کافی از مایع را در خود نگه می‌دارند تا جریان یافتن الکترولیت‌ها امکان‌پذیر باشد. این نوع باتریها به عنوان باتری‌های بدون نیاز به نگهداری (MF) نیز شناخته می‌شوند.
دو نوع باتری سیلد قابل شارژ وجود دارد: نوعی ژلی و نوع AGM. باتری‌های ژلی حاوی ماده‌ای شبیه بتونه هستند، درحالی‌که باتری‌های AGM حاوی شبکه‌های فایبر گلاس مخصوص اشباع با اسید هستند. باتری‌های AGM عموماً قدرتمندتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند، اما باتری‌های ژلی طول عمر بیشتری دارند.
باتری اتمی خودرو
باتری سیلد که در ایران به نام باتری اتمی شهرت دارد، باتری پلمپ شده‌ای است که به جای داشتن ۶ درپوش جدا از هم، دارای درپوشی یکپارچه بوده و به دلیل جنس خاص صفحات آن، به گونه‌ای طراحی شده که نیاز به نگهداری و افزودن آب مقطر ندارد. ویژگی ظاهری این باتریها، نداشتن پیچ برای افزودن اسید است. این باتریها تا ۷ سال هم کارایی دارند.
باتری‌های سیلد و غیرسیلد
امروزه باتریها در دو نوع اصلی وجود دارند: مهروموم نشده (پلمپ‌نشده) یا غیرسیلد و مهروموم شده (پلمپ‌شده) یا سیلد. باتری سیلد می‌تواند همانند نمونه‌ی غیرسیلد، سرب اسیدی بوده و از همان الکترولیت شامل آب مقطر و اسید استفاده کند یا ممکن است از نوع باتری ژلی باشد که به جای مایع الکترولیت، از ژل در آن استفاده میشود. باتری‌های ژلی سیلد نیز نیازی به تخلیه یا وجود درپوش و مجرایی برای تخلیه ندارند.
همچنین باتری‌های سیلد قابل شارژ سریع‌تر از باتری‌های غیرسیلد شارژ می‌شوند. با این حال، باتری‌های سیلد قابل شارژ به اندازه باتری‌های غیرسیلد دوام ندارند. شارژ بیش از حد یا کم شارژ شدن تصادفی می‌تواند این تأثیر را بر باتری‌های سیلد و غیرسیلد تشدید کند.صرف‌نظر از تفاوت آنها، هر دو نوع باتری سیلد قابل شارژ دارای مزایای مهمی هستند. مزایای آنها عمدتاً ناشی از این واقعیت است که الکترولیت باتری سیلد قابل شارژ کاملا در جداکننده (عایق بین صفحات) جذب میشود و نیازی به آب ندارد. آنها به نگهداری یا تهویه کمتر نیاز دارند و می‌توانند آب‌وهوای مختلف را بهتر از باتری‌های غیرسیلد تحمل کنند.
باتری‌های سیلد قابل شارژ اغلب در سیستم‌های برق خارج از شبکه از جمله سیستم‌های سازگار با محیط زیست مانند انرژی خورشیدی و باد یافت می‌شوند. آنها همچنین در سیستم‌های تغذیه بدون وقفه (UPS) و همچنین در رباتیک و برخی از خودروهای همه‌جارو (ATV) و موتورسیکلت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. باتری‌های سیلد و غیرسیلد قابل شارژ، عملکردهای مهمی را در جامعه انسانی انجام می‌دهند. آنها انرژی مورد نیاز وسایل نقلیه، منابع اضطراری برق و حتی شبکه‌های برق را تأمین می‌کنند.
ساختار باتری اتمی یا سیلد
در فرایند ساخت باتری‌های اتمی، ابتدا تعدادی صفحه شارژ می‌شوند؛ سپس صفحات روی هم قرار گرفته و در قالب خاص باتری‌های سیلد عرضه می‌شوند. در سطح بیرونی این نوع از باتری خودرو، سه چراغ کوچک جهت نمایش وضعیت آن به رنگ سفید، قهوه‌ای و سبز قرار گرفته است:
رنگ سبز: باتری غیرسیلد، سالم و به‌صورت کامل شارژ شده است.
رنگ سفید: باتری خودرو معیوب است و به‌درستی کار نمی‌کند.
رنگ قهوه‌ای: باتری سالم، اما بدون شارژ است.
طرز کار باتری‌های سربی‌اسیدی
هرگاه دو فلز غیرهم‌جنس داخل اسید (الکترولیت) قرار گیرد، جریان برق تولید شده و یکی از فلزها به صفحه‌ی مثبت و دیگری به صفحه‌ی منفی تبدیل میشود. با توجه به این مطلب هر گاه دو فلز سرب (Pb) و دی اکسید سرب (PbO2) را در محلول آب و اسید سولفوریک (H2So4) قرار دهیم، حداکثر مقدار برق ۲/۲ ولت تولید میشود. به این ترتیب صفحه سرب به صفحه منفی و صفحه دی اکسید سرب به صفحه مثبت تبدیل می‌شوند. با تولید برق، اسید در محلول از بین می‌رود و جنس هر دو صفحه به سولفات سرب تبدیل خواهد شد. هرگاه به جای گرفتن برق از باتری به آن برق بدهیم (شارژ کردن باتری)، یون‌‌های سولفات مجدداً به داخل محلول باز می‌گردند و اسید در محلول ایجاد میشود و جنس صفحات به حالت اولیه در می‌آید.
ساختمان باتری سربی- اسیدی خودرو از این اجزا ساخته شده است:
جعبه باتری، صفحات مثبت، منفی و عايق، الکترولیت، قطبهای باتری، درپوش خانههای باتری و در بعضی از باتریها هيدرومتر.
جعبه باتری
جعبه باتری از نوعی پلاستیک مقاوم ساخته میشود و دارای ۶ خانه مجزا از یکدیگر است. در کف هر خانه، برجستگی‌ها (پل‌هایی) وجود دارد. این پلها به عنوان تكيه‌گاه صفحات عمل می‌کند تا در اثر وزن صفحات، اتصال صفحات با قطب‌ها از بین نرود و صفحات جدا نشوند. ضمناً به وسیله این پلها، صفحات از كف باتری بالاتر قرار می‌گیرند. به این ترتيب رسوبات جدا شده از صفحات به کف جعبه می‌ریزد و بین صفحات قرار نمی‌گیرد و باعث اتصال کوتاه شدن باتری نمی‌شود. در هر خانه، تعدادی صفحه قرار گرفته است و فضای بین آنها به وسیله‌ی الکترولیت پر میشود. روی خانههای باتری نیز به وسیله صفحه‌ای از جنس جعبه پوشانده شده است. روی این صفحه محلهایی برای بازدید و جبران کمبود الکترولیت هر خانه تعبيه شده است.
صفحات باتری
در حالت کامل بودن شارژ باتری، صفحات مثبت به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز و صفحات منفی به رنگ توسی (سربی) هستند. صفحات مثبت و منفی به صورت یک در میان قرار می‌گیرند و همیشه تعداد صفحات مثبت از صفحات منفی یکی کمتر است. صفحات عايق نیز که از جنس پی‌وی‌سی (P.V.C) یا کاغذ انتخاب می شوند، بین هر دو صفحه متوالی قرار می‌گیرند. تعداد صفحات عایق از مجموعه صفحات مثبت و صفحات منفی یکی کمتر هستند.در هر خانه تعدادی صفحه مثبت، منفی و عايق قرار گرفته است. اسکلت اصلی صفحات مثبت و منفی از جنس سرب و کلسیم ساخته میشود که روی صفحات مثبت دی اکسید سرب (PbO2) و روی صفحات منفی سرب (Pb) قرار می‌گیرد.
قطبهای باتری
قطبهای باتری، محلهایی هستند که می‌توان برق مورد نیاز خودرو را از آنها دریافت کرد. هر باتری یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارد. در هنگام نصب باتری روی خودرو باید قطب منفی را به بدنه و قطب مثبت را به کابل استارت وصل کرد. به همین دلیل شناسایی قطبهای باتری اهمیت زیادی دارد. به چند روش می‌توان قطبهای باتری را از یکدیگر تشخیص داد.
قطب مثبت را با علامت‌های (+) يا (P) يا (POS) نام‌گذاری می‌کنند یا آن را به رنگ قرمز در می‌آورند. قطب منفی را نیز با علامت‌های (-) يا (N) يا (NEG) نام‌گذاری می‌کنند یا آن را به رنگ مشکی رنگ‌آمیزی می‌کنند. همچنین اندازه‌ی قطب مثبت از قطب منفی بزرگتر است.
در صورتی که به دلیل فرسوده بودن باتری، تمام این علائم از بین رفته باشند، به دو روش زیر می‌توان قطبهای باتری را از یکدیگر تشخیص داد:
مولتی‌متر را روی حالت ولت‌‌متر قرار می‌دهیم. دو سر سیم‌های مولتی‌متر را به قطبهای باتری وصل می‌کنیم. اگر عقربه حرکت كرد، قطبی كه سیم مثبت را به آن وصل كرده‌ايم همان قطب مثبت و در غیراین صورت قطب منفی است. به وسیله آب نمک یا الکترولیت نیز می‌توان قطبهای باتری را تشخیص داد. دو سيم را به قطبهای باتری وصل کرده و سر ديگر سیم‌ها را در الکترولیت فرو می‌بریم. در اطراف هر سيم که حباب بیشتری تولید شد، آن سيم به قطب منفی متصل شده است.
درپوش خانههای باتری
بر اثر کارکرد باتری و دشارژ و شارژ شدن‌های متوالی، مقداری گاز در خانههای باتری ایجاد میشود. همچنین بر اثر تغییرات دما و حرکات باتری، مقداری از آب موجود در الکترولیت تبخیر میشود. در صورتی که بخار آب و گازهای تبخیرشده نتوانند از باتری خارج شوند، فشار در خانههای باتری بالا می‌رود و احتمال انفجار به وجود می‌آید. به همین دلیل باید درپوشی برای خانههای باتری وجود داشته باشد تا هم عمل تهویه باتری انجام پذیرد و هم اینکه امکان جبران آب مقطر از دست رفته در الکترولیت وجود داشته باشد؛ به همین دلیل درپوش دارای مجراهایی است که گازها از آن خارج می‌شوند.
مجراها به نحوی ایجاد شده‌اند تا الکترولیت که در تکان‌های خودرو به بالا پاشیده میشود، نتواند از درپوش خارج شود. الکترولیتی که به طرف درپوش پاشیده میشود، به همراه گاز از مجراهای اول عبور می‌کند ولی در ادامه به تیغه برخورد می‌کند و به مجرای تيغه دوم نمی‌رسد، بلکه از همان مجرای اول دوباره به داخل باتری باز می‌گردد؛ ولی گازها از زير تيغه عبور می‌کنند و به مجرای دوم تيغه می‌رسند و از طريق آن به هوای آزاد راه پیدا می‌کنند.
ولتاژ و ظرفيت باتری
صفحات هر خانه به صورت موازی به یکدیگر وصل می‌شوند؛ این کار طبق قوانین حاکم بر باتری‌های موازی باعث میشود شدت جریان نهایی برابر مجموع شدت جریان همه صفحات باشد. پس هرچه تعداد صفحات بزرگتر باشد، ظرفیت باتری افزایش می‌یابد. همچنین هرچه صفحات از اندازه بزرگ‌تری برخوردار باشند، ظرفیت باتری افزایش می‌یابد. علاوه بر این‌ها سطح الکترولیت باتری و قدرت الکترولیت در تولید برق نیز بر ظرفیت باتری تأثیر می‌گذارند.هر خانه باتری، ولتاژی حدود ۲/۲ ولت تولید می‌کند. چون این مقدار اختلاف پتانسیل برای خودرو اندک است، از چند خانه استفاده میشود که طبق قوانین حاکم بر باتری‌های سری دنبال هم قرار گرفته‌اند و به این ترتیب ولتاژ نهایی برابر ولتاژ مجموع خانه‌‌ها است. چون از ۶ خانه برای باتری خودرو استفاده میشود، ولتاژ نهایی نزدیک ۱۲ ولت خواهد بود.
الکتروليت باتری
باتری‌های ساخته شده را به دو روش می‌توان به بازار عرضه کرد. در روش اول آنها را در حد مناسب از الكتروليت پرکرده، شارژ می‌کنند و به بازار می‌فرستند. این نوع باتریها پس از مدت مشخصی، در صورتی که مورد استفاده قرار نگیرند، خود به خود تخلیه می‌شوند و به‌طور متوسط هر سه ماه یکبار نیاز به شارژ مجدد دارند. همچنین حمل‌ونقل آنها نیز هزینه زیادی دارد. روش دوم این است که پس از شارژ باتری، الکترولیت آنها را تخلیه می‌کنند. سپس آنها را شستوشو می‌دهند و خشک کرده و به صورت خشک به بازار عرضه می‌کنند. این باتریها بین ۱۲ تا ۱۸ ماه نیاز به شارژ مجدد ندارند. هنگام استفاده نیز باید باتری را تا حد مناسب از الکترولیت پر کرده و شارژ کرد و سپس از آن بهره برد. این باتریها چون الکترولیت ندارند، حمل‌ونقل آنها کم‌هزینه‌تر است.
سرویس و نگهداری باتری سربی‌اسیدی
به منظور افزایش کارکرد و عمر باتری سربی‌اسیدی، باید نکاتی را رعایت کرد که در ادامه به آنها اشاره میشود:
-
هر ماه یکبار سطح الکترولیت باتری را بازدید کرده و در صورت نیاز آب مقطر اضافه کنید. هرگز به باتری که سطح الکترولیت آن کاهش یافته، اسید اضافه نکنید.
-
در صورت روشن نشدن خودرو زیاد استارت نزنید. استارت زدن زیاد باعث تخریب صفحات باتری و نیز قطع ارتباط صفحات با قطبهای باتری به دلیل داغ شدن زیاد میشود.
-
در صورتی که الکترولیت باتری سولفاته شود، می‌توان صفحات باتری را با آب گرم و جوش شیرین شستوشو داد و سپس از الکترولیت نو برای باتری استفاده کرد. در صورتی که الکترولیت و صفحات باتری سولفاته شده باشند، رنگ الکترولیت شیری میشود. در صورتی که رنگ الکترولیت غیراز بی‌رنگ (سالم بودن الکترولیت) یا شیری (سولفاته شدن باتری) باشد، باتری غیرقابل استفاده شده است. رنگ الکترولیت را می‌توان در هیدرومتر مشاهده کرد.
-
در صورتی که قطب‌ها و بست‌های باتری سولفاته شود، باید آنها را با برس مویی و آب گرم و جوش شیرین شستوشو داد.
-
در صورتی که قطب‌ها و بست‌های باتری اکسیده (زنگ زده) شده باشند، استفاده از برس سیمی برای تمیز کردن اکسیدها تنها راه موجود خواهد بود.
-
ریختن الکترولیت روی سطح باتری باعث برقرار شدن جریان ضعیفی به قطبهای باتری و در نتیجه برق دزدی میشود.
-
ريختن الکترولیت روی بدنه‌ی خودرو، باعث ایجاد خوردگی در سطح بدنه میشود. در صورت ريختن الکترولیت، محل را با آب شستوشو دهيد.
سپس خودروی اول شروع به استارت زدن می‌کند. زمانی که خودروی اول روشن شد، کابل‌های رابط را جدا می‌کنیم. هرگز باتریها را به صورت سری به همدیگر وصل نکنید، زیرا ولتاژ به ۲۴ ولت افزایش می‌یابد و در نتیجه باعث سوختن مصرف‌کننده‌‌های هر دو خودرو و در صورت انژکتوری بودن خودرو، باعث سوختن ECU میشود.در صورتی که باتری خودرو، انرژی لازم جهت استارت زدن را نداشته باشد و بخواهیم با باتری کمکی به باتری خودروی اول کمک کنیم، لازم است باتریها را به وسیله کابل به صورت موازی به هم وصل کنیم. سپس به نحوی که سپرها و بدنه‌های دو خودرو به هم متصل نباشد، خودروی کمک‌کننده را روشن می‌کنیم.
انواع برند باتری خودرو
برترین برندهای باتری خودرو در ایران کدام هستند؟ یکی از رایج‌ترین سؤال‌ها در خصوص ابزار شارژ برق خودرو، این است که بهترین مارک و برند باتری خودرو چیست؟ به همین دلیل در این بخش، ما به دو باتری محبوب ایرانی که اتفاقا در رقابت تنگاتنگی با هم هستند، اشاره کرده و خصوصیات آنها را برای شما بیان می‌کنیم.
۱. صبا باتری
کارخانه صبا باتری، انواع برندهای مختلف باتری خودرو را تولید و روانه بازار می‌کند که مهم‌ترین آنها نوع اتمی واریان صبا، آرمو و ورسک هستند. باتری‌های ۵۵، ۶۶ و ۷۴ آمپر صبا از جمله محصولاتی هستند که آمار فروش بالایی دارند؛ اما عنوان پرفروش‌ترین و قیمت مناسب‌ترین باتری موجود در بازار ایران، به باتری واریان صبا تعلق دارد که یک سال گارانتی هم دارد.
۲. سپاهان باتری
محصولات سپاهان باتری در تنوع بالا با کیفیت‌های زیاد و آمپراژهای متفاوت عرضه می‌شوند. اوربیتال، سویو، بارکاس، پاورایکس، برجیس، سیوولکس، یاشا و اورانوس انواع محصولات این شرکت هستند که ۵۰ تا ۲۱۰ آمپراژ را پشتیبانی کرده و استانداردهای GIS و DIN را پوشش می‌دهند. توانایی استارت سریع در هوای سرد، درصد کم دشارژ خود به خودی، عایق الکتریکی با طول عمر و راندمان زیاد، خوردگی کم اتصالات و استفاده از فیلتر ضد انفجار از مهم‌ترین ویژگی‌های محصولات باتری سپاهان است.
آمپر انواع باتری خودرو
باتریها از لحاظ آمپر با هم تفاوت‌هایی دارند؛ آمپر یکی از مهم‌ترین و تاثیرگذارترین بخش‌های یک باتری است. خودروی شما برای اینکه بتواند درست کار کند، نیازمند به باتری با درجه آمپر مناسب است. اگر از باتری‌هایی که آمپر مناسبی ندارند استفاده کنید، به خودرو خود آسیب می‌زنید و بعد از مدتی ممکن است زیر بار هزینه زیادی بروید. اگر آمپرها را دسته‌بندی کنیم، می‌توانیم آنها را در دو دسته شرکتی یا همان فابریک و دسته دیگر پیشنهادی قرار دهیم.
شرکت‌ها هنگامی که خودرویی را می‌سازند، آمپرهای فابریک می‌اندازند که مناسب با خودرو شما است، اما در برخی از خودروها داشتن آمپرهایی بالا یا پایین‌تر از حد استاندارد، مشکلی ندارد و حتی بهتر از قبل نیز کار می‌کند. در جدول زیر برای شما انواع خودروها را به نمایش گذاشته‌ایم و همین‌طور آمپر شرکتی و پیشنهادی را برای شما شرح داده‌ایم :
|
جدول آمپر انواع باتری خودرو در ایران |
|
نوع خودرو |
آمپر مورد نیاز (فابریک شرکتی) |
آمپر پیشنهادی |
|
رنو پی‌کی |
۵۰ آمپر |
۵۰ آمپر یا ۵۵ آمپر |
|
انواع پراید |
۵۰ آمپر |
۵۵ آمپر |
|
مزدا وانت |
۶۰ آمپر |
۶۰ آمپر یا ۷۰ آمپر |
|
پیکان وانت |
۶۰ آمپر |
۶۰ آمپر یا ۷۰ آمپر |
|
پژو 405 |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
پژو 206 و SD |
۵۰ آمپر |
۵۵ آمپر |
|
پژو پارس |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
تیبا |
۵۰ آمپر |
۵۵ آمپر |
|
نیسان سایپا بنزینی |
۷۰ آمپر |
۷۰ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
نیسان سایپا دیزلی |
۸۸ آمپر |
۸۸ آمپر یا ۷۴ آمپر خارجی |
|
انواع سمند |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
پژو روآ |
۶۰ آمپر |
۶۰ آمپر یا ۷۰ آمپر |
|
پیکان |
۶۰ آمپر |
۶۰ آمپر |
|
ریو |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
مگان |
۷۰ آمپر |
۷۴ آمپر |
|
زانتیا |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
تندر 90 (ال 90) |
۶۰ آمپر |
۶۰ آمپر |
|
ماکسیما |
۶۶ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
ام‌وی‌ام 110 |
۳۵ آمپر |
۳۵ آمپر |
|
ایسوزو پنج تنی |
۱۲۰ آمپر |
۱۲۰ آمپر |
|
ایسوزو ۶ تنی |
۶۰ آمپر |
۶۶ آمپر |
|
فوتون |
۹۰ آمپر |
۹۰ آمپر |
|
تراکتور فرگوسن |
۹۰ آمپر |
۹۰ آمپر یا ۱۵۰ آمپر |
|
دوو سیلو |
۶۰ آمپر |
۶۶ آمپر یا ۷۴ آمپر |
|
سوزوکی (شاسی‌بلند) |
۷۰ آمپر |
۷۴ آمپر |
|
مینی‌بوس |
۹۰ آمپر |
۹۰ آمپر |
|
اتوبوس اسکانیا |
۲۵۰ آمپر |
۲۰۰ آمپر |
|
موتورسیکلت بدون استارت |
۳ آمپر |
۳ آمپر |
|
موتورسیکلت دارای استارت |
۷ آمپر |
۷ آمپر |
دلایل خرابی باتری خودرو
میانگین طول عمر باتری با کیفیت خودرو، یک‌سال و نیم تا ۲ سال است. از جمله اهداف استفاده از باتری در خودرو می‌توان به تأمین نیروی کافی برای جرقه زدن، روشنایی، استارت زدن، تثبیت انرژی و غیره اشاره کرد. طراحی خاص باتری‌های خودرو به منظور روشن کردن پیشرانه، ایجاد جریان استارت اولیه با آمپر بالا (high initial cranking amp) برای ۵ تا ۱۵ ثانیه است.
از جمله عواملی که موجب تسریع تخریب باتری خودرو میشود:
-
شارژ عمیق، گرما و لرزش است که سبب تشکیل رسوب نیز میشود. البته سولفاته شدن باتری از مهم‌ترین عوامل تخریب باتری است.
-
اگر باتری بیش از ۶ ماه انبار شود، سولفات سرب سبب سخت و چگال شدن صفحات میشود و سبب از کار افتادن باتری و کاهش توانایی شارژ شدن آن خواهد شد. شرایط نامناسب آب‌وهوایی و هوای گرم میانگین طول عمر باتری را کاهش می‌دهد و به نصف می‌رساند.
-
استارت زدن بی‌جا (Slow Cranking) خصوصاً در هوای سرد از روش‌های تشخیص باتری خراب توسط دارندگان خودرو است.
البته مراقب باشید زیرا دشارژ عمیق باتریها معمولاً در زمان‌های نامناسب، مثلا بعد از روشن کردن خودرو توسط اتصال باتری به باتری (start jump) اتفاق می‌افتد.
روش‌های افزایش طول عمر باتری خودرو
برای نگهداری پیشگیرانه از باتری باید کارهایی از جمله بررسی سطح الکترولیت، اطمینان از محکم بودن سر باتریها، تمیز کردن سطوح خورده شده قطب و سر باتری و بررسی تسمه دینام انجام شود. به منظور پیشگیری و افزایش طول عمر باتری باید به بررسی سطح الکترولیت پرداخت و از محکم بودن سر باتریها اطمینان حاصل کرد. همچنین تمیز کردن سطوح خورده شده از قطب و سر باتری و بررسی تسمه دینام از روش‌های با اهمیتی هستند.
باید یکبار قبل از شروع سرما و ماهی یک بار در فصل گرما چنین اقدامات پیشگیرانه‌ای انجام شود. در صورت پایین بودن سطح الکترولیت در باتری‌های غیرسیلد، باتری را از آب مقطر پر کنید تا به سطح مشخص شده توسط سازنده باتری (۲ میلی‌متر بالاتر از سطح صفحات) برسد اما در فصول گرم سال بیش از اندازه آن را از آب پر نکنید.
روش استارت زدن با اتصال باتری خودرو به باتری کمکی
برای روشن کردن پیشرانه‌ی خودروی از کار افتاده در هوای سرد، باید از کابل تقویت‌کننده‌ی مناسب و با کیفیت خوب با شماره سیم ۴ تا ۶ استفاده کرد. باید بدانید هرچه قطر سیم بزرگتر باشد، بهتر است. استارت زدن به خودروی خراب توسط باتری سالم خودروی دیگر با پیشرانه‌ی روشن، از آسیب زدن به هر دو خودرو جلوگیری می‌کند. دقت داشته باشید که نگذارید گیره‌های کابل تقویت‌کننده با هم تماس پیدا کنند و از تماس گیره‌ی مثبت با بدنه‌ی خودرو یا بدنه‌ی پیشرانه جلوگیری کنید.
-
در هوای سرد، لازم است بررسی کنید که الکترولیت در باتری معیوب منجمد نشده باشد. در صورت منجمد شدن الکترولیت، کمی صبر کنید تا قبل از کار کردن، یخ آن ذوب شود. باتری دشارژ با ولتاژ ۱۲ ولت یا کمتر یا چگالی ۱۴/۱ یا کمتر، در دمای ۱۵- درجه سانتیگراد یخ می‌زند.
-
همه‌ی تجهیزات غیرضروری و چراغ‌های هر دو خودرو را خاموش کرده و از عینک ایمنی استفاده کنید و اطمینان یابید که تهویه‌ی کافی در محل کار وجود دارد.
-
خودروی دارای باتری سالم را روشن کنید و بگذارید ۲ تا ۳ دقیقه با سرعت زیاد در حالت خلاص کار کند؛ این کار برای شارژ باتری قبل از شروع لازم است.
-
گیره‌ی کابل کمکی مثبت (گیره‌ی قرمز) را به ترمینال مثبت روی باتری دشارژ (باتری معیوب) متصل کنید. گیره‌ی انتهای دیگر کابل تقویت‌کننده مثبت را به ترمینال مثبت باتری سالم وصل کنید.
-
گیره‌ی کابل کمکی منفی (معمولا سیاه رنگ) را به ترمینال منفی روی باتری سالم متصل کرده و قسمت دیگر گیره‌ی کابل متصل‌کننده منفی را به مکانی تمیز و بدون رنگ روی بدنه‌ی پیشرانه یا بدنه‌ی خودرویی که باتری آن از کار افتاده متصل کنید.
-
برای شارژ و گرم شدن الکترولیت باتری معیوب، اجازه دهید خودروی سالم با دور بالا به مدت ۵ دقیقه یا بیشتر، در حالت خلاص کار کند.
-
خودرویی که باتری آن از کار افتاده را روشن کرده و بگذارید با دور بالا در حالت خلاص کار کند. در صورت استارت نخوردن خودرو در اولین بار، اتصالات را مجدداً چک کنید، چند دقیقه صبر کرده و مجدداً سعی کنید.
-
برای جلوگیری از انفجار ابتدا گیره‌ی منفی را از روی بدنه‌ی خودرو یا بدنه‌ی پیشرانه‌ی خودروی معیوب، جدا کنید. کابل‌های کمکی را به صورت عکس آن چه در بالا گفته شده قطع کنید.
-
در اولین فرصت برای یافتن دلیل دشارژ عمیق و آسیب‌های احتمالی باتری، باتری از کار افتاده را شارژ و تست کنید.
باتری‌های سربی‌اسیدی دارای الکترولیتی از جنس اسید سولفوریک هستند که ماده‌ای خورنده و سمی است و هنگام شارژ از خود گازی متصاعد می‌کند که اگر جرقه‌ای در کنار آن ایجاد شود، منفجر شده و به انسان آسیب می‌رساند.