باتری های خودرو 2

پوسته و درپوش باتری (battery case and cover)

جعبه ای که تمام اجزاء یک باتری را در خود جای میدهد پوسته باتری نامیده میشود. پوسته یا بدنه باتری ها باید در مقابل اثرات اسید مقاوم باشند علاوه بر ان در باید بتواند تغییرات دما ( 50- تا 150 درجه سانتیگراد) و ضربه نیزتحمل نماید. در گذشته پوسته باتری را از نوعی لاستیک تهیه میکردند اما امروزه معمولا از پلاستیکها مخصوص برای اینکار استفاده میگردد.

بدنه باتریها توسط جداره های عمودی معمولا به 6 قسمت تقسیم میشود این قسمت ها محل قرار گرفتن صفحات مثبت، منفی ، عایق، شانه باتری و الکترولیت میباشد . به هریک از این قسمت ها یک خانه باتری گفته میشود.

همانطور که ملاحظه میگردد علاوه بر این جدارها تعدادی شیار نیز در کف پوسته باتری وجود دارد که دو وظیفه بر عهده دارند یکی اینکه تکیه گاهی برای صفحات باتری هستند و دیگری اینکه چون پس از مدتی صفحات باتری دراثر فعل و انفعالات شیمیایی ریزش میکنند فاصله بین این شیارها فضای مناسب جهت ته نشین شدن این رسوبات را فراهم میکند.

جنس درپوش باتری نیز مانند بدنه باتری ار نوعی پلاستیک تهیه میشود . بر روی در پوش محلی برای خروج قطبین باتری و همچنین نصب در خانه های باتری تعبیه میگردد. البته لازم به ذکر است که گاهی در خانه های باتری از روی درپوش حذف میشود .

معمولا باتریهای از نوع ژلی (Gell – cell) که الکترولیت انها مایع نیست ، احتیاجی به در خانه باتری ندارند.

توجه : امروزه در بازار ایران نوعی باتری به نام اتمیک 2000 وجود دارد که در نظر اول ممکن است تصور شود این باتریها دارای در خانه باتری نیستند . اما در حقیقت این باتریهای بجای داشتن 6 درپوش مجزا درپوشی یک پارچه دارند. (در مورد این باتری تصویری نتوانستم پیدا کنم – بس که کارخانه های تولید کننده اطلاعات میدهند !!! ) اما یه چیزیه شبیه به این

 

درب خانه باتری Vent Cap

همانطور كه قبلا ذكر شد معمولا برای هر خانه باتری یك سوراخ در نظر میگیرند كه از طریق آن مقدار الكترولیت داخل هر خانه كنترل شود . هر یك از این سوراخ ها توسط یك درپوش بسته میشوند ، كه به آن درب خانه باتری میگویند .هر در خانه باتری باید دارای دو مشخصه مهم باشد كه عبارتند از :

1-اجازه خروج گازهای تولیدی در هر خانه

هنگامی كه باتری در حال شارژ شدن توسط دینام یا الترناتور است ، بین صفحات مثبت و منفی و الكترولیت ، فعل و انفعالات شیمیایی رخ میدهد كه این فعل و انفعالات باعث بالا رفتن دما در الكترولیت میگردد (گرما زا است ) . این افزایش دما باعث افزایش سرعت تبخیر آب موجود در الكترولیت میردد .برای خروج بخارات آب تولید شده در هر خانه باتری لازم است كه در خانه باتری دارای حداقل یك سوراخ یا مجرای خروجی به هوای آزاد راه داشته باشدكه بخار آب تولید شده بتواند از خانه باتری خارج شود. اگر این بخار از خانه خارج نشود فشار در خانه باتری بالا میرود و باعث ایجاد سوراخهای ریز نهایتا از ضعیفترین قسمت خانه میگردد كه معمولا الكترولیت از انجا خارج میگردد        ( وجود سفیدكهای كوچك در اطراف پوسته باتری)

2-جلوگیری از خروج الكترولیت مایع از درب

اگر سوراخ روی در یك سوراخ ساده باشد ممكن است در اثر شتابهای ناگهانی یا ترمزهای شدید مایع الكترولیت از طریق این سوراخ ها خارج شده و میزان سطح الكترولیت در باتری ها پایین بیاید. بنابراین در خانه را طوری طراحی میكنند كه علاوه اینكه قابلیت خروج بخار های تو راداشته باشد از خارج شدن الكترولیت مایع جلوگیری كند .دو نوع از طرح های بكار رفته برای در خانه باتری در شكلهای زیر آمده است.

همانطور كه ملاحظه میگردد مجرایی مارپیچ برای سوراخ در خانه در نظر گرفته شده است كه باتوجه به قابلیت بخار میتواند از این مجرا عبور كرده و از آن خارج شود اما مایع الكترولیت پس از برخورد با قسمت بالایی ماپیچ به سمت پایین برمیگردد. البته برخی باتری های موجود در ایران فقط با قرار دادن یك مانع ساده زیر سوراخ در خانه باتری این كار را انجام میدهند كه مسلما كارایی آن به اندازه طرحهایی كه در شكل ملاحظه میگردد نمیباشد

قطب باتری Terminal post of battery

هر باتری دارای دو قطب اصلی میباشد ( توجه: هر خانه باتری خود دارای 2 قطب میباشد اما در باتری های غیر قابل تعمیر این قطب ها زیر درپوش بالایی باتری قرار گرفته و دیده نمیشوند یعنی یك باتری 12 ولتی دارای 12 قطب میباشد – 6 قطب مثبت و 6 قطب منفی كه دوتای آنها قطبهای اصلی و سایرین در زیر درپوش میباشند . در مورد نحوه اتصال خانه های باتری در آینده صحبت خواهد شد . از این به بعد منظور از قطب همان قطبهای اصلی باتری خواهد بود) . قطب های باتری محل خروج جریان برق از باتری در زمان مصرف شدن و محل ورود جریان برق به باتری در زمان شارژ شدن باتری ها میباشند . باتوجه به جهت جریان برق یك قطب را قطب مثبت و دیگری را قطب منفی مینامند.

نحوه قرار گرفتن قطبهای باتری روی پوسته متفاوت است شكل زیر چند روش متداول را نشان میدهد

كه شامل :

مدل SAE ، ترمینال جانبی ، ترمینال L شكل ، ترمینال مهره ای ، و ترمینال تركیبی میباشد

سیستم قطب بندی به روش SAE متداول تر از سایر روش ها میباشد

شناسایی قطبهای مثبت ومنفی

با توجه به اینكه در هنگام نصب باتری روی اتومبیل قطب منفی به بدنه و قطب مثبت به كابل استارت ( اتومات استارت) متصل میگردد تشخیص قطبین از یكدیگر حایز اهمیت میباشد.

قطب مثبت با علامت -------< + ، P ، POS

رنگ -------< قرمز

ضخامت -------< بیشتر از منفی مشخص میگردد

و قطب منفی با علایم -------< - ، N ، NEG

رنگ -------< مشكی یا آبی

ضخامت -------< كمتر از مثبت مشخص میگردد

در صورتی كه هیچ یك از علایم ذكر شده وجود نداشتند (پاك شده بودند یا قابل تشخیص نبودند) میتوان با یك آزمایش ساده قطب ها را از یكدیگر تشخیص داد .

یك سر سیمی را به یكی از دو قطب متصل كنید و سر دیگر آن را داخل الكترولیت یكی ار خانه ها ی باتری قار دهید . ملاحظه خواهید كرد كه اطراف سیم حباب هایی بوجود میاید . این آزمایش را با قطب دیگر نیز انجام دهید هر كدام ار قطب ها كه حباب بیشتری در اطراف سیم داخل الكترولیت تولید كرد آن قطب ، قطب منفی میباشد. ( تذكر: ان آزمایش فقط جهت موارد ضروری میباشد .تكرار باعث خراب شدن باتری میگردد.) . توجه هیچگاه دوسیم از قطبین را همزمان وارد یك خانه باتری نكنید چون ممكن است در اثر اتصال بین دو سیم در خانه بانری آب باتری به صورت شما بپاشد.

الكترولیت باتریBattery Electrolyte

الكترولیت باتری سربی اسیدی محلول رقیق شده اسید سولفوریك میباشد. لازم است مقدار آب و اسید سولفوریك به دقت و نسبت معین با یكدیگر مخلوط شود . این نسبت معین در به صورت .......

 

توجه : در اكثر باتری سازی ها (خودمان) نسبت آب به اسید را 4 به 1 انتخاب میكنند كه معادل 75% آب و 25% اسید میباشد كه نزدیك به نسبت حجمی 73% به 27% است ( گرچه دقیق نیست)

چگالی (جرم حجمی ) این محلول در دمای 15 درجه سانتیگراد 1.28 گرم بر سانتی متر مكعب ( یا همان 1280 كیلوگرم بر متر مكعب) میباشد . این عدد با تغییرات دما و فشار هوا تغییر میكند

تاثیرات دمایی : به ازای افزایش هر 1.5 درجه دما مقدار 0.001 گرم بر سانتی متر مكعب ( 1 كیلوگرم بر متر مكعب) از عدد اصلی 1.28 گرم بر سانتی متر مكعب (یا 1280 كیلوگرم بر متر مكعب) كم میشود . مثلا جرم حجمی استاندارد در دمای 21 درجه عبارت است از

4= 1.5÷ 6 6=15-21

1276= 4-1280 4=1× 4

یعنی در دمای 21 درجه سانتیگراد جرمی حجمی الكترولیت باید 1276 كیلوگرم بر متر مكعب (1.276 گرم بر سانتی متر مكعب ) باشد.

اگر جرم حجمی را در یك دمای معین داشتیم باید آن را به دمای 15 درجه برگردانیم سپس در مورد آن تصمیم بگیریم(برعكس روش بالا جمع میكنیم ). دانستن مقدار چگالی به ما كمك میكند كه بفهمیم آن باتری به شارژ شدن نیازی دارد یا نه .

مثال: چگالی الكترولیت در دمای 27 درجه 1210 كیلوگرم بر متر مكعب میباشد . آیا این باتری به شارژ نیاز دارد یا خیر؟

8= 1.5÷ 12 12= 15-27

1218 = 8 + 1210 8= 1× 8

با مقایسه عدد 1280 و 1218 و اختلاف این دو عدد متوجه میشویم باتری به شارژ نیاز دارد

نكته : برای تشخیص شارژ بودن معمولا محدوده ای وجود دارد كه طبق آن باید به شارژ بودن باتری نظر داد

توجه : هیچگاه از آب لوله كشی برای تهیه الترولیت استفاده نكنید. آب مورد استفاده باید آب خالص ( آب مقطر ) باشد میتوان این آب را ار لوازم یدكی ها در بطری ها آماده تهیه كرد یا از آب جوشیده و سپس خنك شده استفاده نمود ؛ یا اینكه برفك یخچال را آب كرده از آن استفاده كنیم

نكته بسیار مهم :هنگام تهیه الكترولیت ابتدا آب را در یك ظرف پلاستیكی (لگن) ریخته سپس به آرامی اسید را به آن اضافه كنید . حتی بهتر است یك سطح شیبدار پلاستیكی تهیه كرده و اسید را از بالا روی آن بریزیم تا به آرامی وارد لگن آب شود. این كار به دلیل انجام واكنش شدید بین آب و اسید سولفوریك و گرما زا بودن این واكنش میباشد . در صورت اضافه شدن سریع اسید به آب دمای محلول به شدت بالا رفته به حد جوش میرسد و محلول به اطراف میباشد

سطح الكترولیت در هر خانه باتری باید حد معینی باشد كه اگر بیشتر از آن و احتمال ریختن آن در شتابهای ناگهانی یا ترمزهای شدید وجود دارد و اگر كمتر از حد معین باشد قسمتی از صفحه باتری در معرض هوا قرارگرفته به به مرور خراب میشوند.