پایگاه اطلاع‌رسانی گروه صنعتی ایران خودرو

ایکوپرس

شناسه خبر: ۱۱۶۱۸ شنبه ۲۲ تیر ۱۳۹۲ - ۱۲:۵۶ تعداد بازدید: ۴۷۵۰ Print View

آشنایی با باتری خودروهای سبک و نکات مهم نگه‌داری از آن

سرچشمه قدرت و حرکت

سرچشمه قدرت و حرکت

محرم عبادی‌فر

باتری به عنوان ذخیره‌کننده انرژی، کاربرد فراوان دارد. باتری ها به دو صورت شارژپذیر (تر) و غیر‌قابل شارژ (خشک) طراحی و ساخته می شوند.

باتری های مورد استفاده در خودرو از نوع سربی‌اسیدی بوده و قابلیت شارژ شدن را داراست. در این باتری ها از مایع رسانای یون‌دار (الکترولیت) استفاده می شود. الکترولیت مصرف شده در باتری های سربی‌اسیدی مخلوطی از اسید سولفوریک و آب مقطر است. باتری ها از لحاظ ساختاری در دو نوع مختلف تولید می شوند:

نوع اول : باتری های معمولی که به دلیل داشتن دریچه های افزایش اسید به باتری های منفذدار (Vented) معروف هستند.

نوع دوم : باتری های بدون نیاز به مراقبت (Maintenance Free; MF) که در طول مصرف نیازی به سرویس و افزایش آب مقطر ندارند و به باتری های آب‌بندی‌شده (Sealed) معروف هستند.

  ظرفیت هر باتری را بر حسب مقدار الکتریسیته ذخیره‌شده در آن و بر حسب آمپر ساعت (Ah) تعریف می کنند.

آب مقطر

برای تهیه الکترولیت باتری های سربی‌اسیدی از آب مقطر استفاده می شود. آب مقطر را از تقطیر آب طبیعی بدست می آورند که در حین تقطیر، املاح موجود در آب از آن جدا می شود. آب طبیعی را به دلیل داشتن خواص گوناگون ناشی از املاح آن نمی توان در تهیه الکترولیت استفاده کرد.

آشنایی با چگالی‌سنج (هیدرومتر)

برای اندازه‌گیری چگالی مایع الکترولیت از وسیله ای به نام چگالی‌سنج یا هیدرومتر استفاده می شود. روش اندازه‌گیری به این ترتیب است که باید ابتدا درپوش خانه‌های باتری را باز کنید. پس از تخلیه هوای داخل هیدرومتر به وسیله فشار دادن گوی لاستیکی آن، لوله لاستیکی را وارد مایع الکترولیت داخل خانه های باتری کنید؛ سپس با کم کردن فشار روی گوی لاستیکی مقدار لازم از مایع الکترولیت را به داخل هیدرومتر هدایت کرده و چگالی آن را اندازه‌گیری کنید.

 به رنگ کپسول شناور دقت کنید؛ اگر سطح مایع الکترولیت در قسمت «سبز رنگ» روی کپسول قرار گرفته باشد، باتری شارژ است، اگر در قسمت «سفید رنگ» باشد باتری نیمه‌شارژ بوده و اگر در قسمت «قرمز رنگ» باشد باتری خالی از شارژ شده است.

مایع الکترولیت باتری‌های سربی‌اسیدی

برای تهیه مایع الکترولیت، از مخلوط اسید سولفوریک و آب مقطر استفاده می شود. از نظر وزنی ٦٣ درصد از وزن الکترولیت را آب مقطر و ٣٧ درصد از آن را اسید سولفوریک تشکیل می دهد. از نظر حجمی نیز ٢٧ درصد از حجم الکترولیت را اسید سولفوریک و ٧٣ درصد از آن را آب مقطر تشکیل می دهد. اسید سولفوریک خالص، بی‌رنگ و دارای وزن مخصوص 2.6 کیلوگرم بر لیتر است.

اصول پر کردن باتری از مایع الکترولیت

باتری های سربی‌اسیدی مورد استفاده در خودروها به صورت خالی از الکترولیت به بازار عرضه می شود؛ این شرایط امکان سهولت حمل و نقل و انبار کردن باتری را فراهم می کند. این نوع باتری ها را در مقطع استفاده، تا سطح مجاز تعیین شده در کارخانه سازنده که عموما به صورت دو خط حداقل و حداکثر در روی جعبه باتری به صورت برجسته و یا حک‌شده مشخص می شود، از مایع الکترولیت پر می کنند. برای پر کردن خانه های باتری از الکترولیت (مخلوط آب و اسید) درجه شده ١٢٥٠ استفاده می شود.

الکترولیت را با رعایت نکات ایمنی با استفاده از قیف پلاستیکی یا ظرف مخصوص به درون خانه های باتری می ریزند. سطح الکترولیت بایستی صفحات را بپوشاند. مقدار الکترولیت بیش‌تر از حد Max را می توان به وسیله هیدرومتر از خانه باتری خارج کرد. با توجه به این‌که صفحات باتری مقداری از الکترولیت را جذب می کنند، لازم است پس از پر کردن باتری و قرار دادن آن در مدار برق خودرو، سطح الکترولیت را مجددا کنترل کرد.

 در صورتی که روی جعبه باتری سطح حداقل و حداکثر الکترولیت علامت‌گذاری نشده باشد، مناسب‌ترین سطح مقدار الکترولیت برای باتری حدود یک سانتی‌متر بالای صفحه های خانه باتری در نظر گرفته می شود.

الکترولیت باتری در اثر گرما افزایش حجم پیدا می کند، لذا در صورتی که خانه های باتری بیش‌تر از حد مجاز از الکترولیت پر شده باشد، مقدار مایع سر‌ریز شده در اثر عبور جریان هوای ایجاد‌شده به وسیله پروانه سیستم خنک‌کاری در محیط پخش شده و باعث ایجاد خوردگی در بست‌های نگه‌دارنده باتری، بدنه خودرو و... می‌شود.

احتمال اتصال دو سر باتری به یکدیگر و دِشارژ آن نیز از جمله عیوب ناشی از سرریزی الکترولیت باتری است. در صورتی که خانه های باتری کم‌تر از حد مجاز از الکترولیت پر شود، قسمتی از صفحات، خارج از مایع الکترولیت قرار گرفته و در نتیجه از ظرفیت و توان الکتریکی و عمر مفید باتری کاسته می شود.

نکات ایمنی کار با مایع الکترولیت

1. حین کار از دست‌کش ایمنی استفاده کنید.

2. اسید سولفوریک موجود در مایع الکترولیت باعث خوردگی می شود، لذا هنگام حمل و پر کردن خانه های باتری احتیاط لازم را به عمل آورید.

3. در صورت پاشیدن الکترولیت به پوست، سریعا محل آغشته شده را با آب بشویید.

شارژ باتری‌های سربی‌اسیدی

وظیفه باتری در خودروها ذخیره انرژی الکتریکی و تامین نیازهای سیستم برقی موجود است. در موقع خاموش بودن موتور و در حالت استارت زدن، تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز در خودرو به عهده باتری است که در این حالت، باتری تخلیه (دِشارژ) می شود.

در زمان روشن بودن موتور، اضافه تولید دینام یا آلترناتور برای پر شدن (شارژ) باتری مصرف می شود، ولی در صورتی که کل مصرف الکتریکی خودرو از انرژی الکتریکی تولید شده دینام یا آلترناتور کم‌تر باشد، در این حالت نیز باتری بر حسب شدت جریان مصرفی و به واسطه تخریب صفحات، خالی (دشارژ) می شود. عمل شارژ و دشارژ در باتری در اثر واکنش های شیمیایی صورت می گیرد.

یکی از عواملی که باعث تخلیه باتری خودرو می شود، وجود عیب در سیستم شارژ است. در این حالت انرژی برق مورد نیاز در خودرو به وسیله باتری تامین شده و از ظرفیت تخلیه یا دشارژ باتری کاسته می شود. ناتوانی باتری برای تامین شدت جریان (آمپر) مورد نیاز استارتر برای راه‌اندازی موتور، از نتایج کاهش ظرفیت باتری است. در این وضعیت بیش‌ترین حجم مایع الکترولیت را آب تشکیل می‌دهد و لازم است باتری شارژ شود؛ به این منظور باید باتری را از روی خودرو پیاده کرد و به وسیله دستگاه مخصوص، آن را شارژ کرد.

نکات ایمنی هنگام شارژ

1. باتری را روی خودرو به دستگاه شارژ وصل نکنید.

2.درپوش خانه های باتری به منظور خروج گازهای متصاعد شده در هنگام شارژ باید باز شوند.

3. گازهایی که در هنگام شارژ شدن از باتری متصاعد می شود یونیزه و آتش‌گیر است، لذا از ایجاد هرگونه شعله و جرقه در مجاورت باتری خودداری و قبل از جدا کردن باتری از دستگاه شارژ، دستگاه را خاموش کنید.

4. اتاق شارژ باید مجهز به سیستم تهویه باشد، لذا در هنگام شارژ باتری سیستم تهویه را روشن کنید. در صورتی که اتاق شارژ فاقد امکانات تهویه باشد با باز کردن در و پنجره اتاق جریان هوا را برقرار کنید.

آزمایش شارژ و دشارژ

ولتاژ بدون بار باتری عبارت است از ولتاژ دو سر باتری در شرایطی که هیچ مصرف‌کننده‌ای از باتری تغذیه نکند. برای اندازه‌گیری ولتاژ باتری در روی خودرو ابتدا با خاموش کردن کلیه مصرف‌کننده‌ها و موتور خودرو، شرایط اندازه‌گیری را فراهم کنید، سپس سیم قرمز ولت‌متر را به قطب مثبت و سیم مشکی آن را به قطب منفی باتری متصل کنید. اگر مقدار ولتاژ اندازه گیری شده بیش‌تر از ١٢ ولت باشد باتری شارژ است، در صورتی که ولتاژ اندازه گیری شده بین ٥⁄١٠ تا ١٢ ولت باشد باتری نیمه‌شارژ و چنان چه کم‌تر از ٥⁄١٠ ولت اندازه‌گیری شود باتری دشارژ است.

آزمایش باتری تحت بار

برای اندازه‌گیری ولتاژ تحت بار باتری با ولت‌متر، در زمان استارت زدن به خودرو به ترتیب زیر عمل کنید.

1. ابتدا سوکتی خاص (مانند رله دوبل) را جدا کنید تا در موقع استارت زدن، موتور روشن نشود.

2. سیم قرمز ولت‌متر را به قطب مثبت باتری و سیم سیاه را به قطب منفی باتری وصل کنید.

3. سوییچ اصلی را در وضعیت ST قرار داده و مدار استارتر-باتری را برقرار کنید و اجازه دهید به مدت ١٠ ثانیه استارتر کار کند.

4. ولتاژ باتری را حین استارت زدن یادداشت کنید. ولتاژ باتری نباید از 9.6 ولت کمتر باشد.

5. پس از خاتمه استارت، ولتاژ باتری را کنترل کنید. مقدار ولتاژ اندازه‌گیری شده باید به بیش از ١٢ولت افزایش یابد که نشان دهنده شارژ و سالم بودن باتری است.

دستگاه شارژ باتری

برای شارژ باتری از دستگاه شارژ که مبدل جریان متناوب به جریان مستقیم است استفاده می شود. دستگاه شارژ باتری، بر حسب مقدار شدت جریان خروجی آن، دو نوع کارکرد دارد؛ شارژ کند (تا ٣۵ آمپر) و شارژ تند (تا ۷۰ الی ۸۰ آمپر).

شارژ کند: آمپر مناسب برای شارژ باتری در روش شارژ کند معادل یک‌دهم عدد ظرفیت آن و زمان شارژ آن برابر ١٠ ساعت است. همچنین در صورت داشتن دستگاه شارژ مخصوص می‌توان چند باتری را هم‌زمان به روش سری و یا موازی به دستگاه شارژ متصل کرد. جوشیدن یک‌نواخت الکترولیت خانه های باتری و ثابت ماندن غلظت باتری نشانه شارژ باتری است.

شارژ تند: برای شارژ باتری در زمان کوتاه، از این روش استفاده می شود. با توجه به این‌که شدت جریان شارژ خیلی بیشتر از روش شارژ کند است توصیه می شود برای جلوگیری از آسیب دیدن صفحات باتری فقط یک یا دو بار از این روش در طول عمر باتری استفاده شود. در این روش در صورتی که دستگاه قابلیت تنظیم شدت جریان را داشته باشد، در ١٠ تا ١٥ دقیقه به تدریج شدت جریان را به ٧٠ آمپر برسانید و پس از ٣٠ دقیقه شدت جریان را تا ١٥ آمپر کاهش دهید. دقت کنید در طول زمان شارژ، درجه حرارت الکترولیت از ٦٥ درجه سانتی‌گراد بالاتر نرود، زیرا افزایش درجه حرارت باعث ریزش صفحات باتری می شود. برای جلوگیری از افزایش درجه حرارت الکترولیت شدت جریان شارژ را کم کنید.

نگه‌داری باتری

نگه‌داری صحیح و مناسب باتری از کاهش طول عمر باتری جلوگیری می کند. لذا شناخت عوامل موثر بر باتری و رعایت دستورالعمل نگه‌داری، استفاده مطلوب و مفید از باتری را میسر می کند.

1.      عوامل موثر بر عمر باتری های سربی‌اسیدی

·        تغییرات غلظت الکترولیت

·        خوردگی

·        وجود ناخالصی در الکترولیت

·        سولفاته شدن

·        ریزش مواد فعال صفحه

·        شارژ بیش از حد

·        بالا رفتن دمای داخل باتری

·        خرابی سیستم شارژ

·        ارتعاشات بیش از حد

·        استفاده نکردن از باتری به مدت طولانی

2.      اشکالات متداول در باتریهای سربی‌اسیدی

·        کم شدن ظرفیت

·        جوش آوردن

·        اتصال کردن خانه ها

·        قطعی مدار خانه‌ها

·        کاهش عمر مفید

دستورالعمل نگه‌داری باتری

1. سطح الکترولیت باتری را هر چند ماه یک‌بار (به تناسب نوع باتری) بازدید و کمبود آن را تا سطح مجاز، با آب مقطر جبران کنید.

2. سوراخ پیچ درپوش خانه‌های باتری را در صورت وجود کنترل و از باز بودن آن‌ها اطمینان حاصل کنید.

3. وسایل و ابزار فلزی را روی جعبه باتری قرار ندهید؛ این کار باعث اتصال کوتاه قطب ها می شود.

4. از باتری بار زیاد نگیرید. طولانی شدن زمان استارت باعث خرابی باتری می شود.

5. به آمپرمتر و چراغ شارژ توجه کنید. در زمان روشن بودن موتور، انحراف عقربه آمپرمتر به سمت منفی، یا روشن شدن چراغ شارژ، علامت خارج شدن دینام یا آلترناتور از مدار شارژ می باشد. در این حالت کلیه مصرف‌کننده ها مستقیما از باتری تامین شده و باتری دشارژ می شود، بنابراین باید سیستم برق را عیب‌یابی و اصلاح کنیم.

6. قطب ها و بست‌های باتری پس از مدتی سولفاته می شوند. سولفات سرب عایق الکتریسیته است و باعث قطع اتصال باتری می شود. قطب ها و بست‌های باتری را تمیز کنید. برای پاک کردن سولفات روی قطب ها و بست‌های باتری می توان از محلول جوش شیرین و یا آب گرم با استفاده از برس مویی، استفاده کرد. بعد از تمیز کردن قطب ها، روی بست قطب‌های باتری مایع ضد خوردگی را اسپری کنید و در صورتی که مایع ضد خوردگی در اختیار ندارید بست قطبها را با لایه ای از گریس بپوشانید.

7. قبل از قطع یا وصل سر کابل های باتری، سوییچ اصلی خودرو را بسته و تمامی مصرف‌کننده‌ها را نیز خاموش کنید.

خشک کردن باتری

اگر قصد دارید برای مدتی طولانی از باتری استفاده نکنید آن را خشک کنید، زیرا در غیر این صورت باتری خراب می شود، لذا ابتدا باتری را کاملا شارژ کنید و سپس الکترولیت آن را خالی کرده، خانه های باتری را از آب مقطر پر کنید. پس از حدود 24 ساعت آب مقطر را خالی کرده و به روش شارژ کند صفحات را خشک کنید. برای استفاده مجدد، کافی است به اندازه لازم الکترولیت در خانه های باتری بریزید. پس از 10 تا 15 دقیقه باتری آماده استفاده است.