Pin khởi động: đặc điểm, thiết bị và mục đích

2024 Tác giả: Erin Ralphs | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-19 19:59

Pin khởi động được sử dụng trên ô tô làm nguồn năng lượng. Điện là cần thiết để khởi động động cơ đốt trong và cung cấp năng lượng cho tất cả người tiêu dùng. Máy kéo và ô tô sử dụng hai dạng nguồn năng lượng. Đây là một pin và một máy phát điện. Ắc quy cung cấp năng lượng cho bộ khởi động khi nổ máy và người tiêu dùng. Ắc quy bù đắp năng lượng thiếu hụt khi máy phát điện chưa đi vào hoạt động. Do đó, pin được gọi là pin khởi động. Ngoài ra còn có pin kéo, nhưng chúng cần cho các nhiệm vụ khác.

Từ lịch sử

Pin chính thức đầu tiên được tạo ra vào năm 1859 bởi nhà phát minh người Pháp Plante. Thiết bị gồm hai tấm chì được cuộn thành hình xoắn ốc, ngăn cách nhau bằng một tấm ngăn cách. Những tờ giấy này được ngâm trong dung dịch axit sunfuric. Pin có tổng diện tích điện cực hoạt động là 10 m2. Sau khi cải tiến và nâng cấp, pin đã được đưa vào sản xuất hàng loạt ởNăm 1880. Sau đó, Volkmar đã tạo ra các tấm cách tử từ hợp kim chì-antimon, dẫn đến kỷ nguyên pin mới. Tuy nhiên, phải đến năm 1925, hệ thống khởi động bằng điện lần đầu tiên được sử dụng trên ô tô.

Nguyên lý hoạt động

Pin chì đơn giản nhất là một bình nhựa có chất điện phân bên trong. Có hai đĩa trong bình. Đây là các điện cực của pin. Chất điện phân là dung dịch của axit sunfuric và nước cất có độ tinh khiết cao. Các chất hoạt động trong quá trình điện hóa là chì đioxit trên bản cực dương, cũng như chì xốp ở bản cực âm. Chất điện phân của pin đã tích điện có công suất cao hơn.

Pin hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển đổi kép: đầu tiên, điện năng từ các nguồn bên thứ ba được chuyển đổi thành năng lượng hóa học, sau đó năng lượng hóa học được chuyển hóa thành năng lượng điện. Pin không phải là nguồn điện độc lập mà chỉ tích tụ và chuyển đổi điện năng.

Dưới tác động của dòng điện, axit sunfuric có trong thành phần của chất điện phân sẽ bị phân hủy. Hydro được giải phóng từ nó, sau đó kết hợp với oxy được giải phóng trên bản cực dương. Sự kết hợp của hydro và oxy tạo ra nước. Chì kết hợp với những gì còn lại của axit, tạo ra chì sunfat.

Cùng với sự biến đổi hóa học ở bản cực dương, khi pin phóng điện thì thành phần hóa học của bản cực âm cũng thay đổi theo. Do đó, chì xốp kết hợp với phần còn lại của axit và chì sunfat được hình thành.

Thiết kế

Pin axit-chì, như một nguồn dòng điện có thể đảo ngược, có cấu trúc bao gồm một khối các điện cực có các điện thế khác nhau được đặt trong một tế bào bình chứa đầy chất điện phân. Tùy thuộc vào điện áp yêu cầu, pin có thể chứa một số khối mắc nối tiếp. Trong một pin 12 V, có 6 khối ô như vậy. Ở hiệu điện thế 24 V, pin chứa 12 ô.

Điện cực

Trong pin axit-chì, điện cực có dạng tấm mạng. Các tế bào của tấm chứa đầy các chất hoạt động. Khối hoạt động có các lỗ rỗng để càng nhiều chất hoạt động càng tốt có thể tham gia vào phản ứng tạo dòng. Điều này đặc biệt quan trọng nếu dòng phóng điện lớn.

Lưới bao gồm khung, sườn dọc, gân ngang, vấu loại bỏ dòng điện, với các điện cực được kết nối với cầu. Ngoài ra còn có các chân đỡ mà điện cực nằm ở dưới cùng của khối. Lưới kim loại có chì cũng được sử dụng làm lưới trong công nghiệp.

Mạng tinh thể không chỉ đóng vai trò như một khung bảo đảm độ bền của điện cực. Nó cũng cung cấp khả năng duy trì khối lượng hoạt động và khả năng kết nối các điện cực song song với nhau qua tai. Độ dày của lưới điện cực được lựa chọn dựa trên chế độ hoạt động và đặc tính của pin khởi động. Lưới với âmđiện cực thường mỏng hơn, vì điện cực ít bị ăn mòn và biến dạng. Khối lượng của lưới âm bằng 50% khối lượng của điện cực.

Nếu pin không cần bảo dưỡng, thì lưới điện được làm bằng hợp kim chì-canxi-thiếc hoặc antimon thấp. Điều này cho phép bạn giảm sự hình thành nhiều khí. Canxi và cadimi giúp tăng điện áp khí.

Dấu phân cách

Chúng tôi tiếp tục xem xét mục đích và thiết kế của pin khởi động. Dấu phân cách là gì? Nó dùng để tách các điện cực trong khối. Đây là một vách ngăn polyme xốp, được thiết kế để ngăn ngắn mạch của các điện cực có cực tính khác nhau. Bộ phân tách cũng cung cấp nguồn cung cấp chất điện phân trong không gian giữa các điện cực. Trong pin chì, nó có thể được làm bằng mipor, miplast, porvinyl.

Thông số kỹ thuật của pin

Trên lãnh thổ Liên bang Nga, pin khởi động phải tuân theo GOST 959-2002. Pin phải phù hợp với kích thước và thông số kỹ thuật của loại xe cụ thể.

Cực tính của pin xác định cách đặt cực âm và cực dương của dòng điện. Nếu chúng ta xem xét pin từ phía mà các kết luận gần hơn, thì chúng phân biệt cực tính trực tiếp và ngược lại. Một đường thẳng là khi cực dương ở bên trái và cực âm ở bên phải. Điều ngược lại là khi giá trị dương ở bên phải và giá trị âm được đặt ở bên trái.

Chiều rộng của pin phải phù hợp với chiều rộng của vị trí bên dướipin trong một chiếc ô tô cụ thể. Hầu hết pin được gắn vào gờ dưới cùng của vỏ. Đối với chiều dài và chiều cao, các thông số này có thể lớn hơn nếu thị trường ngách cho phép.

Công suất định mức là tổng lượng điện năng mà một acquy khởi động có thể tạo ra ở chế độ phóng điện trong 20 giờ với dòng điện bằng 0,05 công suất đến hiệu điện thế ở các cực hiện tại là 10,5 V. Ngoài ra còn có một tham số là dung lượng dự trữ là thời gian phóng điện của pin đã sạc có dòng điện từ 25 A đến 10,5 V.

Dòng điện cuộn không tải là dòng xả mà pin có thể cung cấp ở nhiệt độ -18 độ trong 10 giây. Trong trường hợp này, điện áp ít nhất là 7,5 V. Thông số này càng cao thì động cơ càng dễ khởi động vào mùa đông.

Trọn đời

Lệnh SD của Lực lượng vũ trang Liên bang Nga số 104 chỉ ra nguyên nhân của các trục trặc trong đó pin không thể sử dụng được. Đơn đặt hàng đề cập đến các tiêu chuẩn cho tuổi thọ sử dụng của pin khởi động. Nó cho thấy tuổi thọ của các loại ô tô khác nhau.

Thời gian hoạt động tối thiểu của xe ô tô du lịch sử dụng cho mục đích cá nhân là 60.000 km, đời xe thông thường là 4 năm. Nếu cùng xe du lịch sử dụng chính chủ thì tuổi thọ của ắc quy là 2,5 năm hoặc 112 nghìn km. Nếu ô tô chở khách hoạt động ở chế độ taxi thì tuổi thọ của ắc quy trong trường hợp này là 70.000 km hoặc 21 tháng. Pin khởi động trên xe chạy hạng nhẹ thương mại phải làsống 2 năm.

Nhưng bạn cần phải lưu ý rằng bây giờ không có quy tắc rõ ràng. Tất cả các loại pin đều khác nhau và nhà sản xuất của chúng cũng khác nhau. Có người sản xuất ra sản phẩm chất lượng, có người sản xuất ra chất lượng thấp. Trong số các sự cố không thể sử dụng hết pin, bạn có thể phân biệt những sự cố sau. Đây là sự biến dạng của các tấm pin ô tô và sự phá hủy sau đó của chúng, đoản mạch, sunfua hóa mạnh các tấm, tự phóng điện dữ dội, đảo cực mà không cần sự can thiệp của con người.

Tôi có thể bảo dưỡng pin bằng cách nào?

Bạn có thể phân biệt pin được bảo dưỡng và không cần bảo dưỡng. Theo các nhà sản xuất, loại sau này không yêu cầu bất kỳ bảo trì nào trong suốt thời gian sử dụng của chúng. Điều tối đa mà chủ nhân có thể làm là thường xuyên sạc pin bằng bộ sạc. Đối với việc bảo dưỡng acquy khởi động loại thứ nhất, cần định kỳ kiểm tra dung lượng bình điện, nạp bình trên bộ sạc, châm thêm nước cất nếu bình bị tụt.