Batterie in Autos verwendet verstehen
Da Kraftfahrzeugmotoren eine elektrische Energie benötigen, um ihren Startermotor zu drehen, muss die Batterie verwendet werden. Es ist eine wiederaufladbare Batterie, die verwendet wird, um die elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs mit elektrischem Strom zu versorgen. Abgesehen vom Starten des Motors ist es eine der Hauptkomponenten eines Kfz-Ladesystems, da es derzeit für die weitere Verwendung gespeichert wird.
Eine Autobatterie ist von unterschiedlicher Art, aber es gibt übliche, die in Fahrzeugen verwendet werden. Es wird eine Nassbatterie verwendet. es enthält sechs Zellen, von denen jede aus Bleispeichern besteht, die aus abwechselnden Platten bestehen. Die Platte besteht aus einem mit Schwammblei gefüllten Bleigitter.
Moderne Fahrzeuge, einschließlich des Benzin- und Dieseltyps, nutzen eine Batterie gut aus. Ihre Startleistung verbraucht mindestens 3 Prozent der Batterieleistung, weshalb die Autobatterie darauf ausgelegt ist, kurzzeitig maximalen Strom zu liefern. Obwohl Elektro- und Hybridautos auch eine Batterie gut nutzen, aber von einem anderen Typ. Dies wird unter diesem Beitrag behandelt.
Heute werden wir uns die Definition, Funktionen, Eigenschaften, Komponenten, Diagramme, Typen, Spezifikationen, Funktionsweise, Wartung sowie die Vor- und Nachteile von Autobatterien ansehen.
Batteriedefinition
Im Allgemeinen ist eine Batterie ein Gerät, das chemische Energie in Elektrizität umwandelt. Eine Autobatterie ist eine Nasszellenbatterie, die tatsächliche Energie enthält, die chemische Energie speichert und sie dann bei Anwendungen in elektrische Energie umwandelt.
Abgesehen von verschiedenen Batteriedesigns und -spezifikationen dienen sie denselben Zwecken. Insbesondere bei Autobatterien hat es sechs Zellen mit jeweils Bleispeicher. Jede Zelle ist mit einer Schwefelsäurelösung gefüllt, die als Elektrolyt bekannt ist.
Funktionen der Batterie
Nachfolgend sind die Funktionen der Batterie in Automotoren aufgeführt:
- Die Hauptfunktion der Batterie in Automotoren besteht darin, den Startermotor anzutreiben, um den Motor anzutreiben.
- Alle elektrischen Komponenten in einem Fahrzeug sind auf die Batterie angewiesen.
- In modernen Autos, in denen die meisten Teile wie das Einspritzsystem, die Zündkerze und die Sensoren auch von der Batterie gespeist werden
Die Anwendungen der Batterie in Benzin- und Diesel-Verbrennungsmotoren. Ihre Batteriekategorie wird als SLI-Batterie bezeichnet und dient dem Starten, Beleuchten und Zünden von Fahrzeugen. Beim Starten des Motors liefern die SLI-Batterietypen die zusätzliche Leistung, die erforderlich ist, wenn die elektrischen Teile in einem Fahrzeug überschüssige Leistung über die Versorgung des Ladesystems benötigen. Diese Funktion kann auch als Stabilisator bezeichnet werden.
Für den Antrieb von Elektro- und Hybridautos werden spezielle Batterietypen verwendet. Sie verwenden eine Hochvolt-Elektrofahrzeugbatterie, aber auch die Autobatterie kann verwendet werden. Dies ermöglichte die Verwendung von Standard-Elektroteilen für Kraftfahrzeuge, die für den Betrieb mit 12 Volt ausgelegt sind. Diese Batterietypen werden auch Hilfsbatterien genannt.
Die Elektrofahrzeuge (EVs) laden die Hilfsbatterien nicht auf wie die herkömmlichen Verbrennungsmotoren, die die Lichtmaschine verwenden, um ihre Batterien während der Fahrt aufzuladen. Elektrofahrzeuge verwenden einen DC-zu-DC-Wandler, um die Spannung auf die erforderliche Float-Charge-Spannung zu regeln.
Komponenten einer Batterie
Nachfolgend sind die Hauptkomponenten von Batterien aufgeführt, die in Kraftfahrzeugmotoren verwendet werden
- Behälter – Ist ein Teil der Stahldose, der verwendet wird, um die Substanzen der Zelle einzuschließen, um eine Kathode zu bilden, die Teil der elektrochemischen Reaktion ist.
- Kathode – ist ein Mangandioxid und eine Kathode. Es ist die Elektrode, die durch die elektrochemische Reaktion reduziert wird.
- Trennzeichen – sind der Vliesstoff, der die Elektroden trennt.
- Anode – Anoden sind oxidierte Elektroden. Sie bestehen aus pulverisiertem Zinkmetall.
- Elektrolyt – ist das Medium für die Bewegung von Ionen innerhalb der Zelle. Es leitet den Ionenstrom in die Batterie. es besteht aus Kalilauge in Wasser.
- Sammler – ist ein Messingstift in der Mitte der Zelle, der Strom nach außen leitet.
Batteriediagramm:
Eigenschaft einer Batterie
Nachfolgend sind die Eigenschaften von Batterien aufgeführt, die in Automotoren verwendet werden:
- In verschiedenen Größen erhältlich.
- Mäßig gute Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen.
- Elektrisch effizient
- Guter Schwimmerbetrieb.
- Kostengünstige Batterie und kann überall vor Ort hergestellt werden.
- Die hohe Leerlaufspannung aller Batteriesysteme mit wässrigem Elektrolyt.
- Gute Ladungserhaltung für intermittierende Ladeanwendungen.
- Zellen lassen sich leicht recyceln.
Batterietypen
Nachfolgend sind die Batterietypen aufgeführt, die in Automobilen und anderen Komponenten verwendet werden:
Starter-, Beleuchtungs- und Zündbatterien:
Diese Batterietypen werden mit SLI abgekürzt und werden häufig in der Automobilindustrie verwendet. Wie der Name schon sagt, wird es zum Starten eines Autos verwendet und versorgt auch die Zündung mit Strom. Die Batterie versorgt auch elektrische Komponenten wie Radio, Scheinwerfer usw. eines Fahrzeugs. STLs haben einen flachen Ladekreis, d. h. die Zeit, die benötigt wird, um herunterzufahren und wieder aufgeladen zu werden.
Deep-Circle-Batterien:
Eine Deep-Circle-Batterie ist ideal für Wasserfahrzeuge, Golfwagen, kleine Freizeitfahrzeuge usw., da sie über einen längeren Zeitraum anhaltende Leistung liefert.
Ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien:
Diese Batterietypen sind wartungsarm ausgelegt, da keine regelmäßige Zugabe von Wasser zur Batteriezelle erforderlich ist. Aus diesem Grund ist die Batterie versiegelt und lässt keine Chance für Wartung oder Service. Es muss ersetzt werden, wenn es verdorben ist.
Die ventilregulierte Blei-Säure-Batterie ist von zwei Typen; Absorptionsglasmatten (AGM) und Gelzellenbatterien. Das AGM liefert im Vergleich zu anderen versiegelten Versionen eine hohe Stromrate in einem kurzen Stoß. Dies liegt an der schnellen Reaktion zwischen dem Elektrolyten und der dünnen Glasfasermatte.
Auf der anderen Seite sind die Gelzellenbatterien wegen ihres Elektrolyts auf Kieselsäurebasis dafür bekannt. Sie eignen sich auch gut für Deep-Circle-Anwendungen wie Golfwagen und Wasserfahrzeuge. Allerdings sind sie bei heißen oder kalten Temperaturen weniger effektiv.
Nassbatterien (oder Nassbatterien):
Die Nassbatterien sind kostengünstiger als andere Typen, erfordern jedoch eine regelmäßige Wartung. Sie wird Nasszelle genannt, weil sie eine flüssige Substanz enthält, oft eine Kombination aus Blei, Schwefelsäure und Wasser. Dies hilft, den erforderlichen Elektrolyten zu erzeugen, der im Laufe der Zeit verloren gehen kann.
Lithium-Ionen (Li-Ion) Batterien:
Moderne Automobile wie Elektro- und Hybridautos verwenden die Lithium-Ionen-Batterie. Die Batterie kann deutlich mehr Energie speichern und hat im Vergleich zu herkömmlichen Bleibatterien ein geringeres Gewicht. Allerdings haben Lithium-Ionen-Batterien im Allgemeinen eine geringe Lebensdauer, was einer der größten Nachteile ist, maximal drei Jahre, unabhängig von der Verwendung.
Batteriespezifikationen
Nachfolgend finden Sie die Spezifikationen, die auf verschiedenen Batterietypen zu sehen sind:
- Physisches Design – Batterien werden durch ihre Größe, Art und Position ihrer Anschlüsse sowie Montageart spezifiziert.
- Amperestunden (Ah) – eine Amperestunde ist eine Einheit, die sich auf die Energiespeicherkapazität der Batterie bezieht.
- Anlassampere – ist die Strommenge, die eine Batterie bei Kaltstartampere liefern kann, die 0 Grad Fahrenheit (– 18 Grad Celsius) beträgt. Das Anlassampere ist die Strommenge, die eine Batterie bei 32 Grad Fahrenheit liefern kann, was 0 Grad Celsius entspricht.
- Reservekapazitätsminuten (RCM) – dies ist die Fähigkeit der Batterie, eine angegebene elektrische Mindestlast auszuhalten.
- Gruppengröße – dies ist die physikalische Größe wie Gewicht, Höhe, Länge und Breite einer Batterie. es wird oft von Herstellern angegeben.
- Datencodes – der Datencode hilft Käufern zu wissen, ob der Akku, den sie kaufen, die kürzlich veröffentlichte Version ist.
Arbeitsprinzip
Die Funktionsweise von Autobatterien ist weniger komplex und interessant. Das meiste davon beruht auf einer chemischen Blei-Säure-Reaktion, um die elektrischen Komponenten mit Strom zu versorgen. Der SLI ist der erwähnte Typ, er liefert kurze Energieschübe, um das Zubehör und vor allem den Startermotor des Motors anzutreiben. Es startet die Batterie und sobald die Motoren zu laufen beginnen, gibt die Lichtmaschine die Ladung an die Batterie zurück.
Stellen Sie sich eine Batterie einfach als Kraftwerk vor, das eine chemische Reaktion in elektrische Energie umwandelt.
Typischerweise haben SLI-Batterien sechs Zellen, die jeweils zwei Platten enthalten. Eine der Platten besteht aus Blei und die andere aus Bleidioxid. Jede Zelle kann etwa 2 Volt Energie erzeugen. Die Platten werden in Schwefelsäure getaucht, wodurch die beiden Platten reagieren können. Diese Säure löst eine Reaktion auf der Bleidioxidplatte aus, wodurch Ionen und Bleisulfat entstehen.
Das von der Bleidioxidplatte erzeugte Eisen reagiert mit der anderen Platte, um Bleisulfat und Wasserstoff zu erzeugen. Dies führt zu einer chemischen Reaktion, die Elektronen erzeugt, die Elektronen bewegen sich um die Platten und erzeugen Strom. Der Strom fließt durch die Klemmen, um das Auto zu starten und andere elektrische Komponenten des Autos mit Strom zu versorgen.
Die Batterie kann startklar gemacht werden, da der chemische Reaktionsprozess vollständig reversibel ist. Aus diesem Grund kann die Motorlichtmaschine den Motor während seiner gesamten Lebensdauer weiter aufladen.
Funktion der Autobatterie im Video:
Batteriewartung
Die gute Pflege einer Batterie trägt dazu bei, ihre Lebensdauer zu verlängern. Nachfolgend finden Sie Tipps zur Wartung von Autobatterien:
Der Ladezustand der Batterie sollte regelmäßig überprüft werden. Oben auf einer Batterie befindet sich ein Punkt, der den Zustand der Batterie anzeigt und anzeigt. Aber der ideale Weg, um einen Batteriezustand zu überprüfen, ist die Verwendung eines Voltmeters, um die stabilisierte Spannung zu ermitteln. Wenn eine Batterieentlüftungskappe beweglich ist, wird ein Hydrometer verwendet, um das spezifische Gewicht (SG) zu bestimmen. Es wird erwartet, dass eine aktiv geladene Batterie eine stabilisierte Spannung von über 12,5 Volt und einen SG-Wert von über 1,240 hat.
Die Batterieoberseite sollte sauber, trocken und frei von Schmutz und Dreck sein.
Kabel, Klemmen und Schrauben sollten regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine losen, gebrochenen oder beschädigten Verbindungen vorhanden sind. Diese sollten außerdem frei von Schmutz und Korrosion sein.
Auf die Oberflächenverbindungen und Pfosten sollte eine dünne Schicht Hochtemperaturfett aufgetragen werden. Dies wird zum Schutz hinzugefügt.
Das Batteriegehäuse sollte auf deutliche Anzeichen von physischer Beschädigung oder Verbiegung untersucht werden. Wenn dies auftritt, ist dies ein Hinweis auf eine Überhitzung oder einen überladenen Akku.
Es muss überprüft werden, ob in der Batterie genügend Elektrolyt vorhanden ist, der die Batterieplatten bedeckt. Wenn dies nicht ausreicht, stellen Sie sicher, dass Sie nachfüllen, und überfüllen Sie es nicht, da der Flüssigkeitsstand ansteigt, wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist, und überlaufen kann.
Der Elektrolyt sollte mit destilliertem oder demineralisiertem Wasser aufgefüllt werden. Schwefelsäure sollte nicht verwendet werden.
Die Hauptursache für Batterieausfälle kann übermäßige Wärme sein. Der Elektrolyt verdampft aufgrund hoher Temperaturen, wodurch die wirksame Oberfläche der dem Elektrolyt ausgesetzten Platten verringert wird. Dies erhöht auch die Gitterkorrosionsrate mit der Temperatur. Niedrige Hitze oder Temperatur kann auch zu einem Ausfall der Batterie führen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Autobatterie die Hauptenergiequelle für den Motor unseres Fahrzeugs und seine elektrischen Komponenten ist. Es ist eines der wesentlichen Ladesysteme, das nicht aus einem Fahrzeug entfernt werden kann, insbesondere in modernen Elektro- und Hybridautos. Wir haben die verschiedenen Arten von Batterien und ihre Anwendungen gesehen, erinnern Sie sich, dass wir sagten, dass die Anzeige, Beleuchtung und Zündung (SLI) in Autos üblich ist. Wir haben auch Komponenten, Klassifizierungen und Wartung einer Batterie gesehen.
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Herstellungsprozess