...در حال انتقال

باتری و ساختمان آن
باتری و ساختمان آنReviewed by MAMir on Feb 4Rating: 5.0باتری و ساختمان آنیک باتری 12 ولتی شامل 6 سلول و صفحه مستقل می باشد که در یک محفظه عایق و به صورت سری به یکدیگر قرار گرفته اند. هر سلول دارای المنت هایی می باشد که دارای صفحات مثبت و منفی می باشد و از صفحات سربی و مواد عایق متخلخل ( جداکننده ها ) مابین صفحات با پلاریته مخالف آنها تشکیل شده است. الکترولیت از اسید سولفوریک { H2SO4 }رقیق شده تشکیل شده است که در لا به لای صفحات و جداکننده ها و سلول ها قرار دارد و ترمینال ها، رابط های سلول و تسمه های صفحات از سرب { Pb } ساخته شده اند.

ساختمان باتری

.

یک باتری 12 ولتی شامل 6 سلول و صفحه مستقل می باشد که در یک محفظه عایق و به صورت سری به یکدیگر قرار گرفته اند. هر سلول دارای المنت هایی می باشد که دارای صفحات مثبت و منفی می باشد و از صفحات سربی و مواد عایق متخلخل ( جداکننده ها ) مابین صفحات با پلاریته مخالف آنها تشکیل شده است. الکترولیت از اسید سولفوریک { H2SO}رقیق شده تشکیل شده است که در لا به لای صفحات و جداکننده ها و سلول ها قرار دارد و ترمینال ها، رابط های سلول و تسمه های صفحات از سرب { Pb } ساخته شده اند.

.

دریچه های مرتبط با رابط های سلول ها به صورت کاملا عایق ساخته شده است.

.

از روش ریخته گری داغ در قالب گیری قاب باتری استفاده می شودکه عایق بهینه ای را در قسمت بالای باتری فراهم می آورد. در باتری های معمولی، هر سلول توسط دریچه تهویه متناظر خود عایق بندی می گردد که امکان پرکردن اولیه باتری و در حین سرویس، فراهم می آورد. گازهای الکترولیت از طریق دریچه های تهویه خارج می شوند. باتری های بدون نیاز به تعمیرات (سیلد) ظاهرا به صورت کاملا عایق به نظر می رسند ولی آنها نیز دریچه هایی جهت تهویه گازهای درون باتری دارند.

.

تصویر  قاب باتری

.

باتری

شکل 1)

.

1-  قاب یک تکه

2-  قاب ترمینال

3-  رابط سلول

4-  ترمینال

5-  دریچه های تهویه زیر قاب

6-  نوار صفحات

7-  قاب

8-  ریل پایینی

9-  صفحات مثبت ( در داخل جداکننده ها )

10- صفحات منفی

.

 .

باتری و ساختمان آن

باتری و ساختمان آن

.

قاب باتری (شکل 1 قسمت 7) از جنس مواد عایق مقاوم در برابر اسید ساخته می شود. قاب باتری، معمولا از ریل های پایینی (شکل 1 قسمت 8) جهت نگهداری وزن باتری تشکیل شده است. در داخل باتری، مجموعه صفحات (شکل 1 قسمت های 9 و 10) توسط پایه های آنها که در کف قاب قرار دارد، واقع شده است و در زیر لبه های پایینی صفحات، تشکیل محفظه هایی را جهت نگهداری اجزا جامدی که از صفحات و به مرور زمان کنده می شوند، می دهد. این محفظه ها که شامل سرب بوده و عایق الکتریکی نیز می باشد، بدون تماس با صفحات این عمل را انجام می دهند و از ایجاد مدار اتصال کوتاه جلوگیری به عمل می آید.

.

قاب باتری توسط سلول ها که از اجزا اصلی باتری می باشند، به چند قسمت تقسیم می شود که شامل المنت هایی (شکل 1 قسمت های 9 و 10) با صفحات مثبت و منفی و نیز جداکننده های مابین آنها می باشد.

.

سلول ها به صورت سری با یکدیگر قرار گرفته اند (شکل 1 قسمت 3) که ارتباط بین سلول ها از طریق دیواره های آن برقرار می گردد.

.

.

قاب یک تکه باتری

.

سلول ها توسط یک قاب یک تکه (شکل 1 قسمت 1) پوشانیده شده اند که از طریق دریچه های بالای آنها، امکان پر کردن الکترولیت و انجام سرویس های مرتبط فراهم می گردد. این دریچه ها توسط یک پیچ باز و بسته شده و دارای دریچه تهویه (شکل 1 قسمت 5) نیز می باشند. در باتری های 100% بدون نیاز به تعمیرات یا نگهداری ( سیلد ) دریچه های تهویه قابل دسترسی نبوده و معمولا مشاهده نمی گردند.

.

.

المنت های باتری

.

المنت ها (سلول ها) شامل صفحات مثبت و منفی و جداکننده های مابین آنها (شکل 1 قسمت 9) می باشند. تعداد و مساحت سطح این صفحات، مقدار ظرفیت آمپر ساعت ( AH ) سلول ها را مشخص می کند. صفحات از جنس سرب جامد بوده و شامل مواد فعالی می باشند که بر روی آنها قرار گرفته اند. مواد فعال صفحات مثبت دارای دی اکسید سرب ( PbO2 قهوه ای تیره رنگ ) و صفحات منفی دارای سرب خالص به شکل سرب اسفنجی ( Pb خاکستری رنگ ) می باشند.

.

این مواد فعال که در معرض فرآیندهای شیمیایی در هنگام عبور جریان از داخل آنها، قرار دارند، به شکل متخلخل بوده و سطح تماس موثری را فراهم می آورد. در یک المنت تمامی صفحات مثبت توسط یک تسمه به یکدیگر جوش داده شده اند همانند صفحات منفی (شکل 1) این تسمه ها، امکان قرارگیری صحیح صفحات را نیز مهیا می کند. در اکثر باتری های خودرو هر المنت، معمولا دارای یک صفحه منفی بیشتر نسبت به صفحات مثبت می باشد.

.

.

مواد فعال باتری

.

جرم فعال قسمتی از صفحات باتری است که در هنگام گردش جریان به صورت شیمیایی تغییر می کند که در حین فرآیندهای شارژ و دشارژ می باشد ( DIN 40 729 ).

.

.

در حین ساخت باتری مواد فعال به قرار ذیل تولید می شوند:

.

آب، اسید سولفوریک رقیق شده { H2SO} و همچنین ممکن است سایر موارد به همراه فیبرهای پلاستیکی به اکسید سرب که عموما شامل 5 الی 15 درصد از سرب فلزی باشد، اضافه می شود ( اکسید خاکستری رنگ ).

.

یک ماده خمیری شکل که در یک مخلوط کننده ساخته می شود، به وجود می آید. سولفات های سرب اصلی به همین طریق ساخته شده و اکسید سرب و سرب فلزی در شکل اصلی خود باقی می مانند. این ماده خمیری شکل سپس به صفحات سربی چسبانده می شوند تا در نهایت سفت شوند. این روش، تبدیل الکتروشیمیایی مواد فعال می باشد که معمولا در اکثر کارخانه های سازنده باتری خودرو همین روش صورت می پذیرد.

.

.

جداکننده های باتری

.

از آنجایی که ملاحظات وزن و فضای اشغال شده توسط قاب و مجموعه باتری در نظر گرفته شده، صفحات مثبت و منفی داخل باتری، نزدیکتر به هم قرار گرفته اند به هر حال نبایستی با هم دیگر تماس حاصل بکنندکه این مورد نه تنها در هنگام خم شدن آنها بلکه در هنگام جدا شدن ذرات از سطح آنها هم نبایستی صورت بگیرد.

.

در غیر اینصورت باتری با توجه به وجود مدارهای اتصال کوتاه، به سرعت از بین می رود. جداکننده ها مابین صفحات جداگانه المنت ها قرار گرفته تا از وجود فاصله مابین صفحاتی که دارای پلاریته مخالف با یکدیگر هستند، اطمینان حاصل شود و همچنین عایق کاری الکتریکی مابین آنها نیز حاصل شود. به هر حال این جداکننده ها نبایستی مانع از حرکت یون ها گردند و همچنین مقاوم در برابر اسید و دارای منفذهایی جهت حرکت الکترولیت باشند. این منفذها از حرکت فیبرهای سربی جلوگیری به عمل آورده و در نهایت مانع از ایجاد اتصال کوتاه می گردد.

.

.

رابط های سلول باتری

.

سلول های مستقل باتری ( المنت ها ) توسط رابطه های سلول به شکل سری به یکدیگر متصل شده اند. (شکل 1)

.

جهت کاهش مقاومت داخلی باتری و وزن آن، از رابطه های سلول در باتری های مدرن استفاده می شود. در اینجا، تسمه های صفحات هر سلول مستقل توسط کوتاه ترین مسیر به یکدیگر متصل می باشند. این روش همچنین باعث کاهش خطرات وجود مدارهای اتصال کوتاه به دلیل تاثیرات بیرونی می شود.

.

.

قطب های باتری ( ترمینال ها )

.

تسمه های صفحات مثبت سلول اول به ترمینال مثبت و از صفحات منفی سلول آخر به ترمینال منفی متصل می باشند. ولتاژ مابین دو ترمینال 12 ولت می باشد.

.

کابل های باتری به ترمینال توسط بست های باتری، متصل شده است و از تداخل ترمینال ها و کابل ها نیز جلوگیری به عمل آمده است. قطب مثبت، ضخیم تر از قطب منفی بوده که این عمل فقط جهت جلوگیری از اشتباه بسته شدن کابل های مثبت و منفی خودرو بر روی باتری می باشد.

در بحث شرکت کنید