Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Hur fungerar ett bilbatteri?

Batteriet är ett väsentligt krav för att de flesta elektriska och elektroniska enheter ska fungera och bilsystemet är inget undantag. Förstå kemin i hur ett bilbatteri fungerar  är en helt annan sak.

Nästan alla vet något om ett bilbatteri som hur det tas bort, laddas eller förvaras. Men hur många vet hur bilbatteriet fungerar? Väldigt få, antar jag. Nåväl, du är på väg att få en bra inblick i Hur fungerar ett bilbatteri?

Så fungerar ett bilbatteri

När bilens tändning slås på startar en sekvens av reaktioner inuti batteriet, vilket resulterar i elektricitet. För att bibehålla denna sekvens fortsätter en enhet som kallas generatorn att generera elektronerna och lagra de den kan.

Den gör den genererande delen med hjälp av ett bälte som överför energi till batteriet. Utan denna sekvens av reaktioner är jag rädd att din bil inte kan starta.

Låt oss visa dig hur det fungerar internt

Ett standardbatteri innehåller 12 rutnät på sex SLI-battericeller, vilket innebär två rutnät per cell. Ett av gallren består av bly som ett enda element, och det andra gallret en blyoxid. Totalt avger ett batteri 12 volt ström, där varje cell avger två volt.

Båda batterinäten går in i en svavelsyralösning, vilket aktiverar en reaktion mellan dem. Men hur  batteriarbetet är att syralösningen katalyserar emissionsreaktionen, som producerar joner och blysulfat.

De resulterande jonerna från den första reaktionen reagerar med det andra gallret för att avge väte och blysulfat.

Elektronerna som kommer från dessa serier av reaktioner är det som producerar den nödvändiga elektriciteten som driver bilen. Detta flöde av elektroner runt cellerna aktiverar batteripolerna, som överför det till hela fordonet genom kablarna. Du kan nu slå på din bil och slå på stereon.

Det finns en möjlighet att en reversering sker om generatorn inte fungerar för att ladda batteriet. Se till att det laddas när bilen fungerar för att undvika att batteriet är tomt.

Ditt bilbatteri avger inte bara elektroner som producerar energi, utan jämnar också tillförseln av el för att upprätthålla fordonets funktion. Den kan också lagra avgifter för framtida användning.

Struktur av ett bilbatteri

Ett bilbatteri är inte som de celler som används i mindre elektroniska prylar som hårtorken. Den har sex andra mindre celler som är seriekopplade. Denna anslutning får energin från varje cell att läggas ihop, vilket skapar 12 volt.

De 12 volt kommer från varje cell (två volt vardera), även om det i den korrekta beräkningen är 12,6 volt. Principen för utsläpp av energi förblir densamma. Vissa batterimodeller kan dock variera i avgiven volt.

Hur fungerar ett bilbatteri inuti?

Den vanliga metoden för att batterier ska fungera när de är i anslutning till en elektrisk krets är att avge elektroner. Enkelt uttryckt har en elektron en negativ laddning (den enda negativa delen av en atom), och den spelar den viktigaste rollen för att ge kraft.

Det finns viktiga saker att notera i hur ett batteri fungerar. För det första innehåller cellen två terminaler, nämligen katoden (positiv) och anoden (negativ). Och dessa terminaler går djupt in i en svavelsyralösning och reagerar med anoden för att avge elektroner.

Efteråt skickar katoden tillbaka dessa elektroner till lösningen för att upprätthålla en kemisk balans. Denna elektronöverföring är en helt ny reaktion mellan katoden och syran, som skiljer sig från den första reaktionen. Om det finns ett tomt batteri betyder det att en av dessa reaktioner var ofullständig.

De kemiska reaktionerna i ett batteri

I en typisk bly-syracell finns positiva och negativa terminaler. Den positiva terminalen är blyoxiden (katoden) och blyelementet (anoden) den negativa terminalen. Katalysatorn som kallas syralösningen är svavelsyran (H2SO4), som bildar blysulfat med polerna när batteriet används.

Kemiskt ange formeln för reaktionen

  • PbO2 + 4H+ + SO2- + 2e- -> PbSO2 + 2H2O
  • Pb + SO2- -> PbSO4 + 2e-

I uppsättningen reaktioner ovan absorberar reaktion ett elektroner medan reaktion två avger elektroner. Och elektronerna kan bara vara användbara genom terminalerna som ansluter till batterikablarna.

Hur laddas ett bilbatteri?

Användare kommer att behöva ladda bilbatteriet snabbt för att förhindra att det blir urladdat, det är därför en pålitlig laddningsmetod är nödvändig. Utan detta, när batteriet levererar den energi som krävs för att köra en bil, kommer det säkert att dö.

I en typisk modern bil laddar generatorn batteriet medan det används. Men i äldre bilmodeller är det dynamo som utför laddningsuppgifterna. Båda är beroende av ett remdrivet system från motorn som vrider rotorn i generatorkablarna.

Rotorn får elektroner genom magnetisering av små partiklar när ett kopparkol repar en järnklämring på strålen. Vridningen av elektromagneten inuti statorspolen är det som producerar elektriciteten inuti dem.

Flödet av elektroner som producerar elektricitet är alternerande. Det betyder att den flyter framåt och bakåt, beroende på rotorns riktning. Men för bättre effektivitet måste den korrigeras för att skapa en likström.

Dynamon arbetar med likström men inte lika effektivt som motorvarvtalet. Men en sak som är säker är att den är tyngre än en generator.

När den inte laddas ordentligt blir instrumentbrädan ljus, vilket indikerar en varningsskylt. Detta händer oftast när motorn stängs av.

Hur ett bilbatteri lagrar energi

Ett snabbt flöde av elektroner från terminalerna träffade bilmotorn, vilket gör att generatorn börjar tillföra elektroner. Voltas zink-koppar-saltlösningsbatteri vänder inte elektronreaktionen snabbt som Plantes bly-blyoxid-H2SO4-batteri.

Överskott av genererade elektroner går in i lösningen, som avger den till terminalerna för att producera elektricitet. Dessa serier av fram och tillbaka reaktioner har använts över tid och kan sägas vara en pålitlig kraftkälla för bilar. Det är så effektivt att det inte har funnits behov av en bättre metod.

Försök dock att hålla miljön skadefri genom att alltid återvinna dina gamla batterier.

Hur reglerar ett bilbatteri strömmen?

Generatorn producerar växelström, som vrids till direkt (likriktad) av dioder som tillåter flödet av elektroner i en enda riktning. Regulatorn inuti generatorn ser till att spänningsförsörjningen är stabil. Båda enheterna finns inuti eller utanför generatorn.

Avsluta

Om du har varit med oss ​​noga måste du äntligen ha förstått hur ett bilbatteri fungerar? Batteriet är en enhet av kemiska reaktioner som hjälper till att generera den elektricitet som används av bilen. Den aktiverar och återvinner inte bara elektroner, utan cellen har också en mekanism som säkerställer att den laddas om.