باتری خودرو قلب تپنده سیستم برق‌رسانی هر وسیله نقلیه است و عملکرد آن به طور مستقیم تحت تأثیر اجزای داخلی آن به‌ویژه صفحات باتری و محلول الکترولیت قرار دارد. شناخت دقیق ساختار صفحات مثبت و منفی، واکنش‌های شیمیایی مرتبط، و نوع و نسبت ترکیب اسید و آب در الکترولیت، می‌تواند به افزایش عمر باتری و بهره‌وری بهتر کمک کند. در این مقاله به صورت تخصصی اجزای داخلی باتری‌های سرب-اسیدی خودرو را بررسی می‌کنیم و با نحوه عملکرد و چیدمان صفحات باتری خودرو آشنا می‌شویم.
صفحات باتری خودرو
صفحات باتری خودرو اجزای اصلی در تولید انرژی الکتریکی هستند که در انواع باتری‌های سرب-اسیدی خودرو استفاده می‌شوند. این صفحات به دو نوع مثبت و منفی تقسیم می‌شوند که هرکدام نقش خاصی در واکنش‌های شیمیایی و تأمین برق دارند. جنس، چیدمان و تعداد صفحات تأثیر مستقیمی بر ظرفیت و عمر باتری دارد.
صفحات مثبت باتری خودرو
از جنس پراکسید سرب یا دی اکسید سرب و به حالت اسفنجی با فرمول شیمیایی PBO2 و رنگ قهوه ای گلی ، این ماده خاصیت الکتروشیمیایی دارد و به عنوان آند در باتری عمل می‌کند.
عملکرد : زمانی که باتری در حال شارژ یا دشارژ است، واکنش‌های شیمیایی در این صفحه صورت می‌گیرد که منجر به تولید یا مصرف الکتریسیته میشود.
نقش: صفحه مثبت در تولید ولتاژ و توان الکتریکی باتری نقش مهمی دارد و تأثیر زیادی بر عملکرد باتری می‌گذارد.
صفحات منفی باتری خودرو
از جنس سرب و به حالت اسفنجی و با فرمول شیمیایی PB و رنگ خاکستری یا طوسی میباشد.
ساختار : صفحات منفی از سرب خالص (Pb) ساخته شده‌اند. این صفحه به عنوان کاتد در باتری عمل می‌کند.
عملکرد : مشابه صفحه مثبت، واکنش‌های الکتروشیمیایی در این صفحه نیز در فرآیند شارژ و دشارژ باتری انجام میشود.
نقش: صفحه منفی نیز در تأمین برق و عملکرد مناسب باتری بسیار حیاتی است.
محلول الکترولیت
این محلول تشکیل میشود از اسید سولفوریک و آب مقطر ، که با نسبت حدود 30% اسید و 70 % آب میباشد . این محیط اسیدی جهت حرکت الکترونی و یونی جهت تولید انرژی الکتریکی نقش اساسی دارد که در این محیط الکترون ها بتوانند به صورت یون از سمت قطب مثبت به سمت قطب منفی حرکت نماید .
درصد مخلوط کردن آب و اسید باتری به 2 صورت وزنی و حجمی انجام میشود:
درصد حجمی
73% درصد آب 27% آب
درصد وزنی
63% آب 37% اسید سولفوریک
در مجموع، صفحات مثبت و منفی باتری خودرو با انرژی شیمیایی انرژی الکتریکی تولید می‌کند. این صفحات با هم در یک محیط الکترولیت (معمولاً اسید سولفوریک و آب مقطر) قرار دارند که به انتقال یون‌ها کمک می‌کند. در نتیجه، باتری برای شروع کار موتور خودرو و تأمین انرژی برای سیستم‌های الکتریکی بستگی به عملکرد این صفحات دارد!
عملکرد و چیدمان صفحات باتری خودرو
باتری‌های سرب-اسیدی، که معمولاً در خودروها استفاده می‌شوند، شامل ترکیبات خاصی در صفحات مثبت و منفی و همچنین الکترولیت هستند. فرمول‌های شیمیایی اصلی مرتبط با این باتری‌ها به شرح زیر است:
| بخش | توضیحات |
|---|---|
| ترکیب الکترولیت | اسید سولفوریک رقیق |
| فرمول شیمیایی | H₂SO₄ |
| نوع واکنش‌ها | واکنش‌های شیمیایی در حین شارژ و دشارژ باتری |
| وضعیت باتری | صفحه | واکنش شیمیایی |
|---|---|---|
| دشارژ | صفحه مثبت | PbO₂ + 3H₂SO₄ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O |
| صفحه منفی | Pb + H₂SO₄ → PbSO₄ + H₂O + 2e⁻ | |
| شارژ | هر دو صفحه | واکنش‌ها به‌صورت معکوس انجام می‌شوند، منجر به احیای صفحات مثبت و منفی می‌گردد. |
چیدن صفحات مثبت و منفی باتری
به صورتی است که صفحات مثبت روی شانه مثبت و صفحات منفی روی شانه منفی قرار گرفته و آنها به صورت یکی در میان در مابین هم قرار میگیرند.
تعداد صفحات مثبت و منفی هر باتری به ظرفیت و آمپر آن باتری بستگی دارد ، برای مثال : باتری 60 آمپری در هر خانه 9 پلیت یا صفحه وجود دارد که از آن تعداد 5 صفحه منفی و 4 صفحه مثبت به صورت یکی در میان چیده میشود .
نکته : جهت جلوگیری از اتصال صفحات به یکدیگر از صفحات عایق مابین آنها چیده می شود.
نکته: هر چه تعداد صفحات بیشتر باشد و یا سطح صفحات بزرگتر باشد آمپر باتری بیشتر است.
بررسی سطح الکترولیت 🧪
سطح مایع : همیشه سطح الکترولیت (مخلوط آب و اسید) را بررسی کنید. اگر سطح آن پایین باشد، می‌توانید آب مقطر به آن اضافه کنید. از آب شیر استفاده نکنید، زیرا می‌تواند منجر به کاهش کیفیت الکترولیت شود. این بررسی در تابستان هر 15 روز و در فصول دیگر هر ماه یکبار انجام شود و در صورت کسری فقط آب مقطر به آن اضافه شود.
نکته: سطح مایع الکترولیت حدود 1 تا 1.5 سانتی متر از سطح صفحات باتری بالاتر قرار بگیرد.
در نتیجه برای صفحات باتری خودرو
همان‌طور که دیدیم، صفحات مثبت و منفی باتری خودرو به همراه الکترولیت، پایه‌های اصلی تولید انرژی الکتریکی در باتری خودرو هستند. واکنش‌های شیمیایی دقیق بین این اجزا منجر به تأمین ولتاژ و جریان مورد نیاز خودرو می‌شوند. نگهداری صحیح از سطح الکترولیت، بررسی دوره‌ای آن، و آشنایی با ساختار داخلی باتری، نقش مهمی در افزایش طول عمر باتری و کاهش هزینه‌های نگهداری خودرو دارد. با رعایت این نکات، عملکرد باتری خودروی شما در شرایط مختلف پایدار و قابل اعتماد خواهد بود.
برای یادگیری مهارت‌های حرفه‌ای در باطریسازی و بهبود توانمندی‌های فنی خود، به دوره آموزشی ما بپیوندید.
آموزش باطری سازی
