Batería de arranque: características, dispositivo y finalidad
Las baterías de arranque se utilizan en los automóviles como fuente de energía. Se necesita electricidad para arrancar el motor de combustión interna y alimentar a todos los consumidores. Los tractores y los automóviles utilizan dos tipos de fuentes de energía. Esta es una batería y un generador. La batería proporciona energía al motor de arranque al arrancar el motor y los consumidores. La batería compensa la falta de energía cuando el generador aún no ha comenzado a funcionar. Por lo tanto, la batería se llama batería de arranque. También hay baterías de tracción, pero se necesitan para otras tareas.
de la historia
La primera batería completa fue creada en 1859 por el inventor francés Plante. El dispositivo constaba de dos láminas de plomo enrolladas en espiral separadas por un espaciador. Estas hojas se sumergieron en una solución de ácido sulfúrico. La batería tenía un área total de electrodos activos de 10 m2. Después de mejoras y actualizaciones, la batería se puso en producción en masa en 1880. Más tarde, Volkmar creó placas de malla a partir de una aleación de plomo y antimonio, lo que marcó el comienzo de una nueva era de baterías. Sin embargo, por primera vez, un sistema de arranque eléctrico en automóviles comenzó a usarse solo en 1925.
Principio de operación
La batería de plomo-ácido más simple es un recipiente de plástico con un electrolito en su interior. Hay dos tazones en el recipiente. Estos son electrodos de batería. El electrolito es una solución de ácido sulfúrico altamente purificado y agua destilada. Las sustancias activas durante el paso de los procesos electroquímicos son dióxido de plomo en la placa positiva, así como plomo esponjoso en la negativa. El electrolito en una batería cargada tiene una mayor capacidad.
La batería funciona según el principio de doble conversión: primero, la electricidad de fuentes de terceros se convierte en energía química, luego la energía química se convierte en energía eléctrica. La batería no es una fuente de energía independiente, sino que solo acumula y convierte electricidad.
Bajo la acción de la corriente, el ácido sulfúrico contenido en el electrolito se descompone. Se libera hidrógeno, que posteriormente se combina con el oxígeno liberado en la placa positiva. La combinación de hidrógeno y oxígeno da agua. El plomo se combina con residuos ácidos para formar sulfato de plomo.
Junto con las transformaciones químicas en la placa positiva, cuando la batería se descarga, también cambia la composición química de la placa negativa. El plomo esponjoso luego se combina con el resto del ácido para formar sulfato de plomo.
Diseño
Una batería de plomo-ácido, como fuente reversible de corriente eléctrica, consta estructuralmente de un bloque de electrodos de diferentes potenciales colocados en una celda llena de electrolito. Dependiendo del voltaje requerido, la batería puede contener varios bloques conectados en serie. Hay 6 de estos bloques de celdas en una batería de 12 V. A un voltaje de 24 V, la batería contiene 12 celdas.
electrodos
En una batería de plomo-ácido, el electrodo tiene la forma de una placa de celosía. Las células de la placa están llenas de sustancias activas. La masa activa tiene poros para que puedan participar tantas sustancias activas como sea posible en la reacción de generación actual. Esto es especialmente importante si las corrientes de descarga son grandes.
La rejilla incluye un marco, nervaduras verticales, cables horizontales y una lengüeta de eliminación de corriente a través de la cual los electrodos se conectan al puente. También existen patas de apoyo con las que se apoya el electrodo en la parte inferior del bloque. La malla de plomo también se utiliza como rejilla en la industria.
La rejilla desempeña el papel no solo de un marco que garantiza la resistencia del electrodo. También proporciona retención de masa activa y la capacidad de conectar electrodos en paralelo a través de los oídos. El grosor de las rejillas de electrodos se selecciona según el modo de funcionamiento y las características de las baterías de arranque. La rejilla con electrodos negativos suele ser más delgada, ya que los electrodos son menos susceptibles a la corrosión y la deformación. El peso de la rejilla negativa es el 50% del peso del electrodo.
Si la batería no requiere mantenimiento, entonces la rejilla está hecha de aleaciones de plomo-calcio-estaño o bajo contenido de antimonio. Esto le permite reducir la formación intensa de gases. El calcio y el cadmio proporcionan un voltaje de gasificación más alto.
Separadores
Continuamos considerando el propósito y el diseño de la batería de arranque. ¿Qué es un separador? Sirve para separar los electrodos en el bloque. Esta es una partición de polímero poroso, que está diseñada para evitar cortocircuitos de electrodos de diferente polaridad. El separador también proporciona suministro de electrolito al espacio entre los electrodos. En una batería de plomo, puede ser mipor, miplast o porvinyl.
Características de la batería
En el territorio ?, la batería de arranque debe cumplir con GOST 959-2002. La batería debe coincidir con las dimensiones y características del vehículo en particular.
La polaridad de la batería determina la ubicación de los terminales de corriente negativa y positiva. Si consideramos la batería desde el lado al que las conclusiones están más cerca, distinguimos entre polaridad directa e inversa. Una línea recta es cuando la terminal positiva está a la izquierda y la terminal negativa está a la derecha. Por el contrario, cuando el más está a la derecha y el menos está a la izquierda.
El ancho de la batería debe coincidir con el ancho del compartimiento de la batería en el vehículo específico. La mayoría de las baterías están unidas a los bordes inferiores de la caja. En cuanto a la longitud y la altura, estos parámetros pueden ser mayores si el nicho lo permite.
La capacidad nominal es la cantidad total de electricidad que la batería de arranque puede entregar en un modo de descarga de 20 horas con una corriente igual a 0,05 de capacidad, hasta un voltaje de corriente en los terminales de 10,5 V. También existe un parámetro como capacidad de reserva – este es el tiempo de descarga de la batería cargada con una corriente de 25 A a una tensión de 10,5 V.
La corriente de polarización sin carga es la corriente de descarga que una batería puede entregar a -18 grados durante 10 segundos. En este caso, el voltaje es de al menos 7,5 V. Cuanto mayor sea este parámetro, más fácil será arrancar el motor en invierno.
Toda la vida
El orden de SD VS ? No. 104 indica los motivos de fallas en los que no se puede utilizar la batería. La orden se refiere a los estándares para la vida útil de las baterías de arranque. Muestra la vida útil para diferentes tipos de vehículos.
El tiempo mínimo de funcionamiento de un turismo para uso individual es de 60.000 km y la vida útil estándar es de 4 años. Si el mismo automóvil de pasajeros se usa para fines comerciales, la duración de la batería es de 2,5 años o 112 000 km. Si el turismo está en modo taxi, la duración de la batería en este caso es de 70.000 km o 21 meses. Se espera que una batería de arranque para vehículos comerciales ligeros dure 2 años.
Pero tenga en cuenta que no hay reglas estrictas y rápidas en este momento. Todas las baterías son diferentes y sus fabricantes también son diferentes. Alguien produce un producto de calidad, alguien de mala calidad. Entre los fallos de funcionamiento en los que es imposible utilizar completamente la batería, se pueden distinguir los siguientes. Se trata de la deformación de las placas de una batería de automóvil y su posterior destrucción, cortocircuito, fuerte sulfatación de las placas, intensa autodescarga, inversión de polaridad sin intervención humana.
¿Cómo se puede mantener la batería?
Distinguir entre baterías reparables y sin mantenimiento. Estos últimos, según los fabricantes, no requieren ningún mantenimiento durante toda su vida útil. Lo máximo que puede hacer el propietario es cargar regularmente la batería con un cargador. En cuanto al mantenimiento de las baterías de arranque del primer tipo, es necesario verificar periódicamente la capacidad del electrolito, cargar la batería en el cargador, agregar agua destilada si el nivel ha bajado.