به گزارش پایگاه خبری تحلیلی رادار اقتصاد، به صورت کلی تأمین انرژی کردن خودرو مسئله‌ای پیچیده محسوب می‌شود که وظیفه آن برعهده باتری است. خودروی شما برای زنده ماندن به باتری نیاز دارد و وظیفه اصلی و اولیه باتری خودرو، تأمین انرژی برای انفجار کوتاه اما با قدرت بالا است. این انفجار باید به اندازه‌ای پرقدرت باشد که بتواند پیشرانه را وادار کند تا چند صد دور در دقیقه داشته باشد و موتور را به حرکت دربیاورد.
با روشن شدن پیشرانه، ژنراتور برقی خودرو که معمولاً دینام خودرو است، از باتری استفاده می‌کند تا برای بقیه قسمت‌های خودرو برق تولید کند. در این زمان خودرو معمولاً به انرژی معادل ۱۳٫۵ تا ۱۴٫۵ ولت نیاز خواهد داشت.
درواقع اگر خود باتری تلاش می‌کرد تا سیستم‌های برقی مانند مانند سیستم احتراق و سوخت، پیشرانه و کنترل‌های گیربکس، کنترل صوتی و تنظیمات آب و هوا را تأمین کند، احتمالاً تنها فقط چند دقیقه قادر به انجام این وظیفه بود و پس از آن به طور کامل خالی می‌شد.
طراحی کلی باتری خودرو
هر طراحی باتری خودرو بنابر فناوری مورد استفاده از سوی سازندگان مختلف، متفاوت است. اما غالب خودروهایی که به پیشرانه درون‌سوز مجهز هستند، از باتری‌های اسیدی استفاده می‌کنند.
این طراحی کلی باتری‌ها را می‌توان به انواع زیر تقسیم کرد:
۱. باتری‌های مایع
این انواع به باتری سلول مرطوب هم شناخته می‌شوند و به شارژ منظم با آب مقطر نیاز دارند.
۲. باتری‌های سرب اسیدی والو دار (VRLA)
این باتری‌ها از انواع آب‌بندی شده است؛ به همین دلیل به آنها باتری سرب اسیدی مهر و موم شده هم می‌گویند (SLA). این گونه از باتری‌ها به پر کردن نیازی ندارند و در صورت واژگونی تخلیه نمی‌شوند.
۳. باتری خودروهای دوگانه یا برقی
خودروهای برقی یا هیبریدی معمولاً از باتری لیتیوم یونی استفاده می‌کنند. با این حال آنها ممکن است که از نوعی باتری سرب اسیدی کمکی به عنوان ذخیره ثانویه بهره ببرند.
انواع باتری مورد استفاده در خودروها را بشناسید
قبل از هرچیزی لازم است جواب این سوال را بدهیم: اصلا چرا انواع بسیاری از باتری در بازار وجود دارد؟ جواب این سوال به نوع نیاز قدرت در خودروها خلاصه می‌شود. این یعنی هر خودرو به میازن خاصی از قدرت برای استارت نیاز دارد و همین مسئله باعث شده است که برای هر نیاز، نوعی خاص از باتری تولید شود.
بیایید کمی بیشتر انواع باتری خودرو را بشناسیم:
۱. باتری سرب اسیدی غرقی (سلول مرطوب)
باتری سرب اسیدی قدیمی‌ترین، رایج‌ترین و همینطور اقتصادی‌ترین نوع باتری موجود در بازار است. نام این باتری‌ها که اصطلاحا SLI نامیده می‌شوند از مخفف سه کلمه (Starting)، روشنایی (Lighting) و احتراق (Ignition) برداشته شده است.
باتری مرطوب معمولاً از ۶ سلول با محلول الکترولیت مایع اسید سولفوریک و آب ساخته شده است ولتاژ ۱۲٫۶ ولت را در شارژ کامل تأمین می‌کند.
این باتری برای راه‌اندازی پیشرانه قابل اعتماد است و انرژی الکتریکی کافی برای تأمین انرژی لوازم جانبی استاندارد خودرو را فراهم می‌کند. با این حال، محلول الکترولیت باید به صورت دوره‌ای شارژ شود و برای جلوگیری از ریختن آن باید به صورت عمودی نصب شود.
اگر این نوع از باتری حدود ۵۰ درصد از عمق تخلیه خود را از دست بدهد، دچار کاهش قابل‌توجه عمر و بهره‌وری خواهد شد.
۲. باتری نقره کلسیم
این گونه از باتری نسبت به فناوری باتری‌های مرطوب، پیشرفته‌تر است. البته این نوع هم همچنان از همان فناوری باتری سرب اسیدی با محلول الکترولیت استفاده می‌کند، اما از صفحات سرب ـ کلسیم ـ نقره به جای صفحات سرب ـ آنتیموآن استفاده می‌کند. باتری نقره کلسیم معمولاً بسته‌بندی و مهر و موم شده و بدون نگهداری است.
باتری کلیسم نقره در برابر خوردگی مقاوم‌تر است و در دمای بالا انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و به همین دلیل در دمای گرم و مرطوب عمر طولانی‌تری خواهد داشت.
با این حال، باتری کلسیم نقره به ولتاژ بالاتری نیاز دارد و می‌تواند به سرعت در اثر سولفاته شدن (آسیب به صفحات باتری) خراب شود.
۳. باتری مرطوب پیشرفته (EFB)
باتری EFB نوعی باتری سلول مرطوب بهینه شده و با کارایی بالاتر است که از محلول الکترولیت مایع استفاده می‌کند؛ اما این محصول نوعی باتری مهر و موم شده و به گونه‌ای طراحی شده است که دو برابر دوره عمر یک باتری مرطوب معمولی را ارائه دهد.
باتری EFB می‌تواند ۸۵هزار بار میل لنگ را به چرخش بیاندازد که در مقایسه با دو نوع قبلی کارایی بیشتری دارد. (دو مورد قبلی تنها سی هزار بار این توان را دارند) این ویژگی دوام و عملکرد آن باعث شده است تا در خودروهایی با فناوری شروع/توقف معمولی، مورد استفاده قرار گیرند.
۴. باتری ژل سلول (سلول خشک)
باتری‌های سلول ژل از همان نسل باتری‌های مرطوب است؛ با این تفاوت که این نوع باتری سرریز نمی‌شود. این دسته از باتری‌های VRLA محسوب و تحت عنوان باتری‌های خشک هم شناخته می‌شوند.
باتری ژل، مانند باتری‌های آب الکترولیتی است، اما در آن به جای کلسیم، آنتیموان در صفحات سرب و سیلیس به محلول الکترولیت اضافه می‌شود و آن را به ژل تبدیل می‌کند. به این ترتیب عمر چرخه آن افزایش می‌یابد و در برابر لرزش و ضربه مقاوم‌تر خواهد بود.
۵. باتری حصیری شیشه‌ای جاذب (AGM)
باتری حصیری از انواع باتری‌های VRLA محسوب می‌شوند و برای پشتیبانی از نیازهای انرژی الکتریکی بالاتر در وسایل نقلیه مدرن طراحی شده است. این گونه شبیه به باتری سلول مرطوب کار می‌کند، اما در آن از یک جداکننده فایبرگلاس (حصیر شیشه‌ای) استفاده شده است تا محلول الکترولیت را جذب کند و آن را در جای خود نگه می‌دارد.
این نوع از باتری عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های مرطوب و ژل سوختی دارند.
باتری‌های حصیری می‌توانند تا ۵ برابر سریع‌تر شارژ شوند و ۳ برابر عمر بیشتری داشته باشند. همچنین می‌تواند تا ۸۰ درصد از عمل تخلیه را کاهش دهد.
این نوع باتری برای وسایل نقلیه با برنامه‌های حرکت/توقف خودکار و بازیابی انرژی ترمز ایده‌آل است. با این حال، می‌تواند ۴۰ تا ۱۰۰ درصد بیشتر از باتری‌های معمولی هزینه داشته باشد.
۶. باتری چرخه عمیق
باتری چرخه عمیق، نوعی باتری سرب اسیدی است که می‌تواند مرطوب یا مهروموم‌شده هم باشد. این نوع باتری از صفحه باتری ضخیم‌تری در سلول‌های خود استفاده می‌کند و ماده فعال متراکم‌تری دارد.
گونه باتری چرخه عمیق برای انرژی پایدار با کاهش جریان کمتر در دوره‌های طولانی طراحی شده است. این برای وسیله نقلیه تفریحی، خودروهای مخصوص گلف و وسایل نقلیه دریایی مناسب‌تر است ـ به همین دلیل به آن باتری دریایی هم گفته می‌شود.
۷. باتری لیتیوم یون (Li-Ion)
معمولا باتری لیتیوم یونی در خودروهای هیبریدی یا برقی (EV) پیدا می‌شوند. باتری لیتیوم یونی می‌تواند انرژی بیشتری ذخیره کند و زمان شارژ سریع‌تری هم دارد. همچنین نسبت به باتری‌های معمولی سبک‌تر است که برای خودروهای برقی یک ضرورت اساسی به حساب می‌آید. وزن کمتر به معنای مسافت بیشتر با یک بار شارژ است.
درحالی که یک مجموعه باتری لیتیوم یونی هزینه بسیار بیشتری نسبت به باتری‌های سرب اسیدی دارد، اما عمرشان طولانی‌تر است. اکثر سازندگان ۵ تا ۸ سال ضمانت باتری‌های لیتیوم یونی خودروهای برقی خود را ارائه می‌دهند، اما می‌توان انتظار داشت که بین ۱۰ تا ۲۰ سال عمر کنند.
قطعات باتری لیتیوم یون قابلیت بازیافت شدن دارند، که یکی از دیگر از مزایای مورد توجه آن برای فعالان محیط زیست است.
۸. باتری هیدروکسید نیکل آهن
باتری NiMH (هیدروکسید نیکل آهن)، اغلب در خودروهای هیبریدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته این نوع باتری در بعضی از خودروهای کاملا برقی هم عملکرد مناسبی از خود نشان داده است. این باتری نسبت به باتری لیتیوم یون یا سرب اسیدی دارای چرخه عمر طولانی‌تری است. با این حال، نرخ تخلیه بالاتری دارد، گران‌تر است و در دمای بالا گرمای زیادی تولید می‌کند. به همین دلیل است که باتری NiMH برای خودروهای برقی قابل شارژ، کارایی کمتری دارد و سازندگان ترجیح می‌دهند که از آن در خودروهای هیبریدی بیشتر استفاده کنند.
چه عواملی باعث کاهش عمر باتری خودرو می‌شوند؟
سه عامل اصلی، چرخه عمر باتری ماشین کوتاه خواهد کرد: گرما، ارتعاش و تخلیه شارژ
گرما، خوردگی و تبخیر الکترولیت را تسریع می‌کند. این مسئله باعث کوتاه شدن عمر و از بین رفتن باتری خودرو می‌شود. به همین دلیل اکثر خودروها به سدهای هوا یا لوله‌هایی خاص مجهز هستند که هوا را به سمت آنها هدایت می‌کنند، تا به خنک و خوب نگه داشتن باتری کمک کند.
از سوی دیگر لرزش موتور درست مانند زلزله عمل می‌کند و همه چیز را تکان می‌دهد. به همین دلیل همه قطعات، از جمله صفحات داخلی باتری و اتصالات داخلی شل خواهد شد. اگر باتری خودرو به‌درستی نصب شده باشد، از لرزش بیش‌ازحد در امان خواهد بود، به همین دلیل است که گاهی اوقات تعدادی بست در بالای باتری نصب می‌کنند.
تخلیه تصادفی احتمالاً بدترین اتفاق برای باتری‌های سرب اسیدی است. روشن ماندن چراغ‌ها برای مدت طولاتی یا شارژ نگه داشتن وسایل در خودرو در تمام روز، باتری را تخلیه می‌کند و این مسئله می‌تواند باتری را شوک یا جامپ استارت (باتری به باتری) نیازمند کند؛ اما در این صورت باتری به طور کامل بازیابی نمی‌شود. سفرهای کوتاه همچنین موجب کاهش عمر باتری می‌شود زیرا دینام پس از راه‌اندازی‌های زیاد زمان کافی برای شارژ باتری را ندارد.
چند نکته در مورد نگهداری باتری خودرو
مهم نیست که چه نوع باتری دارید، نکات رایجی وجود دارد که باید رعایت کنید تا عمر باتری به‌صورت بهینه افزایش یابد. به‌طور کلی، قانون طلایی تعمیر و نگهداری باتری این است که از شارژ یا دشارژ قابل توجه آن جلوگیری کنید. تمام باتری‌ها دارای ظرفیت از پیش تنظیم شده و محدوده شارژ ترجیحی هستند و بیش از آن می‌تواند ـ گاهی اوقات به طور غیرقابل جبران ـ به باتری آسیب برساند. نکات زیر به شما کمک می‌کنند تا از باتری خودروی خود به درستی نگهداری کنید.
- باتری را گرم نگه دارید؛ باتری‌ها به مواد شیمیایی متکی هستند و دمای بسیار سرد در این ترکیب اختلال ایجاد می‌کند. البته درنظر داشته باشید که گرم شدن بیش از حد باتری هم به اجزای داخلی آن آسیب می‌رساند و از کارکرد صحیح آن جلوگیری می‌کند.
- آن را بیش از حد شارژ نکنید: هنگام شارژ یا حفظ شارژ باتری، ممکن است باتری بیش از حد شارژ شود. مراقب باشید یا از یک شارژ خودکار یا ریزپردازنده استفاده کنید که شارژ خیلی زیاد را تشخیص دهد و خاموش شود.
- موتور خاموش سوئیچ را باز نکنید: وقتی پیشرانه خودرو روشن است، به طور مداوم باتری را به وسیله دینام شارژ می‌کند. بدون دینام، باتری خودروی شما در صورت روشن بودن چراغ و لوازم برقی به سرعت تخلیه می‌شود.
- اتصالات را بررسی کنید: اگر به نظر می‌رسد خودروی شما با باتری مشکل دارد، ممکن است به دلیل اتصال ضعیف کابل باشد. به طور مرتب آن را بررسی کنید تا مطمئن شوید که اتصالات به درستی وصل شده باشند.
- باتری خودروی خود را تست کنید: یکی از ساده‌ترین و بهترین راه‌های نگهداری باتری، بررسی شارژ آن است. یک باتری استاندارد ۱۲ولتی خودرو باید بین ۱۲.۶ تا ۱۲.۹ ولت باشد.
نکات نگهداری باتری مرطوب
باتری‌های سلول مرطوب، طولانی‌ترین سابقه را در بین باتری‌های خودرو دارند و رایج‌ترین شکل باتری خودرو هستند. برای همین لازم است تا مواردی را در مورد تعمیر و نگهداری آن به خاطر داشته باشید.
- از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید: هنگار کار با باتری، از دستکش پلاستیکی و عینک ایمنی استفاده کنید. اسید موجود در باتری سلول مرطوب بسیار خورنده است و می‌تواند خطرناک باشد.
- مرتب سطح مایع را بررسی کنید: هنگام شارژ باتری، باید سطح مایع را هم بررسی کنید. برای انجام این کار، درپوش‌ها را باز کنید و پس از اتمام کار، مطمئن شوید که درپوش‌ها را مجدداً بسته باشید.
- در صورت لزوم، دوباره مایع را پر کنید: اگر مایع خیلی کم است، باتری را با آب مقطر دوباره پر کنید. هرگز اسید سولفوریک به باتری اضافه نکنید چون باتری‌ها تنها آب مصرف می‌کنند و افزودن اسید باعث اختلال در شیمی آن می‌شود.
- پایانه‌های باتری خود را تمیز کنید: پیش از تمیز کردن با یک مسواک و یک محلول تمیزکننده گیره‌ها را از پایه‌های باتری جدا و سپس آن را به خوبی تمیز کنید.
نظر شما