Hoe werk die motor battery tegnologie?
Lood en suur is twee dinge wat die meeste mense goed genoeg ken om te vermy. Lood is 'n swaar metaal wat 'n hele wasgoedlys van gesondheidsprobleme kan veroorsaak, en suur is goed, suur. Die blote noem van die woord roep op die beelde van borrelende groen vloeistowwe en broeiende gekke wetenskaplikes op wêreldoorheersing.
Maar soos sjokolade- en grondboontjiebotter, blyk dit dat lood en suur nie saam gaan nie, maar hulle doen dit. Sonder lood en suur sou ons nie motorbatterye hê nie, en sonder motorbatterye sou ons nie van die moderne toebehore beskik nie - of basiese benodigdhede, soos kopligte - wat vereis dat 'n elektriese stelsel funksioneer. So hoe het hierdie twee dodelike stowwe bymekaar gekom om die stewige fondament van motor-elektroniese stelsels te vorm? Die antwoord, om 'n beurt van frase te leen, is elementêr.
Die wetenskap van die berging van elektriese energie
Elektriese batterye is bloot bergingsvate wat in staat is om 'n elektriese lading te hou en dan in 'n las te laai. Sommige batterye kan 'n elektriese stroom van hul basis komponente sodra hulle saamgestel word, vervaardig. Hierdie batterye word primêre batterye genoem , en hulle word tipies weggedoen sodra die lading uitgeput is. Motorbatterye pas by 'n ander kategorie elektriese battery wat opgelaai, ontlaai en herlaai kan word. Hierdie sekondêre batterye gebruik 'n omkeerbare chemiese reaksie wat verskil van een tipe herlaaibare battery na 'n ander.
In terme wat die meeste mense maklik kan verstaan, hou die AA of AAA batterye wat jy by die winkel koop, in jou afstandbeheer, en gooi dan weg as hulle primêre batterye sterf. Hulle word gewoonlik saamgestel uit sink- of sink- en mangaandioksied-selle, en hulle kan stroom lewer sonder om gelaai te word. Wanneer hulle sterf, gooi jy hulle weg, of gooi hulle deeglik, as jy dit verkies.
Natuurlik kan jy dieselfde AA of AAA batterye koop in 'n "herlaaibare" vorm wat meer kos. Hierdie herlaaibare batterye gebruik tipies nikkel-kadmium- of nikkelmetaalhidriedelle. In teenstelling met tradisionele "alkaliese" batterye, kan NiCd- en NiMH-batterye nie in staat wees om stroom na 'n las te lewer tydens die samestelling nie. In plaas daarvan word 'n elektriese stroom op die selle toegedien, wat 'n chemiese reaksie in die battery veroorsaak. Jy steek dan die battery in jou afstandbeheerder en wanneer dit sterf, plaas jy dit in 'n laaier en die toediening van 'n stroom keer die chemiese proses wat tydens ontslag plaasgevind het om.
Motorbatterye, wat lood en swaelsuur gebruik in plaas van nikkeloksiedhidroksied en 'n waterstofabsorberende legering, is soortgelyk aan NiMH-batterye in funksie. Wanneer 'n elektriese stroom op die battery toegedien word, vind 'n chemiese reaksie plaas en 'n elektriese lading word gestoor. Wanneer 'n las aan die battery gekoppel word, draai die reaksie om en 'n stroom word aan die las verskaf.
Stoor energie met lood en suur
As lood en suur gebruik word om 'n elektriese lading klink, is dit argaïek. Die eerste loodsuur battery is in die 1850's uitgevind, en die battery in jou motor gebruik dieselfde basiese beginsels. Die ontwerpe en materiale het oor die jare ontwikkel, maar dieselfde basiese idee is in die spel.
Wanneer 'n loodsuurbattery ontslaan word, word die elektroliet 'n baie verdunde oplossing van swaelsuur, wat beteken dat dit meestal gewone H20 is, terwyl sommige H2SO4 daar rond dryf. Die loodplate, wat die swawelsuur geabsorbeer het, word hoofsaaklik loodsulfaat. Wanneer 'n elektriese stroom op die battery toegepas word, keer hierdie proses terug. Die loodsulfaatplate draai (meestal) terug in die voortou, en die verdunde oplossing van swaelsuur word meer gekonsentreer.
Dit is nie 'n vreeslik effektiewe manier om elektriese energie op te slaan in terme van hoe swaar en groot die selle vergelyk word met die hoeveelheid energie wat hulle stoor nie, maar loodsuurbatterye word vandag nog vir twee redes gebruik. Die eerste is 'n kwessie van ekonomie; loodsuurbatterye is baie goedkoper om te vervaardig as enige ander opsie. Die ander rede is dat loodsuurbatterye gelyktydig groot hoeveelhede on-demand stroom bied, wat hulle uniek geskik maak om as aanvangsbatterye te gebruik.
Hoe min is jou siklus?
Tradisionele motorbatterye word soms na verwys as SLI-batterye , waar "SLI" staan vir aanvang, beligting en ontsteking. Hierdie afkorting illustreer die vernaamste doelwitte van 'n motorbattery, maar die hoofwerk van enige motorbattery is om die voorgeregsmotor, die ligte en die ontsteking voor die enjin te bestuur. Nadat die enjin aan die gang is, bied die alternator al die nodige elektriese energie, en die battery word herlaai.
Hierdie tipe gebruik is 'n vlak tipe dienssiklus, aangesien dit 'n kort botsing van 'n groot hoeveelheid stroom bied, en dit is wat motorbatterye spesifiek ontwerp is om te doen. Met die oog daarop bevat moderne motorbatterye baie dun loodplate wat voorsiening maak vir 'n maksimum hoeveelheid blootstelling aan die elektroliet, en bied die kortste moontlike stroomvermoë. Hierdie ontwerp is nodig as gevolg van die groot huidige vereistes van startermotors.
In teenstelling met die aanvang van batterye, is diep siklus batterye 'n ander tipe loodsuur battery wat ontwerp is vir 'n 'dieper' siklus. Die opstelling van die plate is anders, dus hulle is nie goed geskik om groot hoeveelhede on-demand stroom te voorsien nie. In plaas daarvan is hulle ontwerp om minder krag vir langer hoeveelhede tyd te verskaf. Die siklus is "dieper" omdat dit langer is, eerder as as gevolg van die algehele afvoer wat groter is. In teenstelling met die aanvang van batterye, wat outomaties na elke gebruik herlaai word , kan die sirkelbatterye stadig ontlaai word tot op 'n veilige vlak - voordat dit weer opgelaai word. Soos met die aanvang van batterye, moet loodsuurbatterye met diep siklus nie onder die aanbevole vlak ontslaan word om permanente skade te voorkom nie.
Verskillende pakket, dieselfde tegnologie
Alhoewel die basiese tegnologie agter loodsuurbatterye min of meer dieselfde gebly het, het vooruitgang in materiale en tegnieke tot 'n aantal variasies gelei. Diep siklusbatterye gebruik natuurlik 'n ander plaatkonfigurasie om 'n dieper werksiklus te verseker. Ander variasies neem dinge nog verder.
Die grootste voorskot in loodsuurbatterietegnologie is waarskynlik klepreguleerde loodsuur (VRLA) batterye. Hulle gebruik steeds lood en swaelsuur, maar hulle het nie "oorstroomde" nat selle nie. In plaas daarvan gebruik hulle gelselle of 'n geabsorbeerde glasmat (AGM) vir die elektroliet. Die chemiese proses is dieselfde op 'n basiese vlak, maar hierdie batterye is nie onderhewig aan afgasing soos oorstroomde selbatterye nie, en is ook nie kwesbaar vir lekkasie as dit gestip word nie.
Alhoewel VRLA-batterye 'n aantal voordele het, is dit baie duurder om te produseer as tradisionele oorstroomde selbatterye. So terwyl tegnologie steeds vorentoe optree, is die kans dat jy nog 'n geruime tyd met die nuutste 1860-tegnologie onder jou kap gaan dryf, tensy jy elektries gaan. Maar dit is 'n heel ander saak in terme van batterye.