مطالب آموزشی باتری

 

 

باتری ها : باتری ها مولد هایی هستند که انرژی شیمیایی را تبدیل به انرژی الکتریکی میکنند .

باتری ها معمولا از کنار هم قرار دادن حداقل دو صفحه فلزی ( یا آلیاژیی) متفاوت در داخل یک محلول شیمیایی بوجود میایند. یکی از این دو صفحه دارای خاصیت الکترون دهی بیشتر(مثبت یا آند) و دیگری دارای خاصیت الکترون گیری بیشتر(منفی یا کاتد ) میباشد . محلول شیمیایی که باعث ایجاد ارتباط بین این دو صفحه میگردد ، الکترولیت نامیده میشود.

دسته بندی باتری ها

باتریها را به روشهای مختلف دسته بندی میکنند در ادامه مهمترین روشهای دسته بندی آمده است.

از نظر حالت الکترولیت :

باتری خشک(dry ) الکترولیت این نوع باتری ها جامد میباشند مانند باتریهای قلمی،

باتری تر(wet ) دارای الکترولیت مایع میباشند مثل باتریهای مورد استفاده در خودرو ها

توجه : امروزه نوعی باتری ها به بازار ارائه شده که الکترولیت آن نه کاملا جامد مانند باتری قلمی و نه مایع مانند باتریهای متداول خودروها ، الکترولیت این باتری ها مانند ژل میباشند به این باتری ها ، باتری های با مراقبت کم (free-maintenance ) یا (low-maintenance) نامیده میشوند . البته شاید بتوان آنها را در دسته باتری های خشک قرار داد

از نظر جنس الکترولیت و صفحات :

باتری سربی- اسیدی(lead acid (، باتری نیکل- کادمیوم(Nickel-cadmium)، باتری هوا- روی(zinc-air) ، باتری آلکالاین (alkaline)....

معمولا باتریهای خودرو ها از نوع باتری های سربی- اسیدی میباشند و دلایلش این است که اولا هزینه ساخت آن کمتر از انواع دیگر است و ثانیا محدوده دمایی مناسب برای بهترین کارایی آن نسبت به سایر باتریها گسترده تر است ، امپر و ولتاژ ان نیز در ان محدوده دمایی مناسب میباشد. از این پس منظور ما از عبارت باتری همان باتری سربی اسیدی میباشد

باتری ها (2)

جدول زیر میزان تولید ولتاژ انواع باتری ها در هر خانه باتری را نشان میدهد

نوع باتری

سربی- اسیدی

نیکل- کارمیم

نیکل- آهن

سریم- گوگرد

ولتاژ هر خانه باتری

2v

1.2v

1.2v

2v

همانطور که ملاحظه میگردد باتریهای سربی اسیدی و باتریهای سدیم گوگرد بیشترین میزان تولید ولتاژ را در هرخانه باتری را دارا میباشند اما تولید باتریهای سربی اسیدی ارزان تر از باتری های سدیم گوگرد میباشند (سرب نسبت به سایر فلزات ارزان تر است )بنابرین این نوع باتری در خودرو ها متداول میباشد

چرا خودرو ها به باتری نیازمندند؟

تامین برق مورد نیاز در زمانی که موتور خاموش است – تامین برق لازم جهت استارتر – کمک به سیستم شارژ در زمانی که تعداد مصرف کننده ها بالا میرود ( و آمپر مصرفی زیاد میشود)

باتری های سربی اسیدی

همانطور که گفته شد متداول ترین نوع باتری برای خودروها ، باتری سربی اسیدی میباشد. صفحه مثبت از جنس دی اکسید سرب ( به آن پر اکسید سرب نیز میگویند) (PbO2) و صفحه منفی از جنس سرب (Pb) میباشد . الکترولیت آن اسید سولفوریک رقیق شده با آب (H2SO4+H2O) میباشد.

تصاویر زیر بطور خلاصه عملکرد باتری را در زمانهای مختلف نشان میدهد

تجزیه :

O2 از PbO2 جدا میشود

H2 از H2SO4 جدا میگردد

ترکیب :

O2 با 2H2 ترکیب میشود و در نهایت 2H2O میدهد .

Pb صفحه مثبت با SO4 ترکیب شده و PbSO4 میدهد.

Pb صفحه منفی با SO4 ترکیب شده و PbSO4 میدهد

صفحه مثبت و منفی هر دو تبدیل به PbSO4 میشود.

الکترولیت تبدیل به H2O (آب) میشود.

تجزیه :

PbSO4 صفحه مثبت و منفی به Pb با دو بار مثبت و SO4 با دو بار منفی تجزیه میشود .

H2O به 2H با بار مثبت و O با دو بار منفی .

ترکیب :

Pb صفحه مثبت با دو تا O ترکیب شده و PbO2 میدهد.

SO4 صفحات مثبت و منفی با 2H ترکیب شده و H2SO4 میدهد

و در نهایت دوباره همان حالت اولیه پس از شارژ شده باتری بوجود میاید

انچه تا حال درمورد اجزاء باتری ها ذکر شد جهت سهولت نحوه عملکرد باتری ها بود و گرنه باتری ها دارای اجزای دیگری بجز صفحه مثبت ومنفی و الکترولیت میباشند.

این اجزا عبارتند از :

پوسته............................... Battery case

درپوش باتری....................Battery cover ...

در خانه باتری..............................Vent cap

قطب های باتری.................. Terminal post

خانه باتری...............................Battery cell

صفحه های مثبت.................. Positive plate

صفحه های منفی ............... Negative plate

صفحه های عایق ....................... Separator

الکترولیت................................. Electrolyte

شانه نگهدارنده صفحات.................. Plate connector

پلاک باتری........................ Battery information label

نشاندهنده شارژ باتری.....................Gravity indicator

نشاندهنده سطح الکترولیت................charging leveler

بعضی از این اجزا در تمامی باتربها استفاده نمیشوند . مثلا نشاندهنده شارژ بودن باتری و نشاندهنده سطح الکترولیت

مراقبت های ویژه در استفاده از باطری سربی اسیدی تراکشن

باطریهای تراکشن سربی اسیدی می توانند همیشه ایمن باشند اگر مطابق با دستورالعمل سازنده نگهداری شوند .

دستوالعمل های عمومی

- ههرگز از باطری وقتیکه عمر مفیدش تمام شده استفاده نکنید .

- از ازاتصال کوتاه و جرقه اجتناب کنید :

o از از تماس فلز با ترمینال خودداری کنید .

o   وقتی که روی باطری کار میکنید ابزاری استفاده کنید که دسته های عایق شده داشته باشد .

هههرگز انگشتر ، زنجیر مچ دست ، ساعت یا زنجیر فلزی لق در هنگام کار باطری استفاده نکنید .

o   باطری ها را حداقل یکبار در هفته بازرسی کنید و مطمئن شوید :

· سسطح الکترولیت در هر سل بالای صفحات و جداکننده است .

·   کلیه اتصالات برقی روی باطری ، بین سل ها ، انتهای کابل ها و سوکت اتصالات سالم هستند .

· عایق کابل باطری ، پین اتصال سوکتهای اتصالات به کابل های باطری وصل شده است و کابل های شارژر فرسوده ، خراب یا اکسیده نیستند . تمیز یا در صورت لزوم تعویض نمائید .

· ککلیه اتصالات مناسب ، سفت و تمیز هستند و اتصال موثر بر قرار خواهد کرد .

· عایق های بین اتصالات و ترمینالهای سل ها در موقعیت خود هستند .

- بالا و دیوارهای باطری همچنین سینی استیل باید تمیز باشند تا از بسته شدن سوراخ های تهویه پیشگیری شود .

- زززمانیکه باطری را تمیز میکنید از پارچه کتان مرطوب استفاده کنید .

- بببرای فهم ساده تر ، باید از دستورالعمل های پیشگیرانه نمادین که روی باطری نصب می شود یا به شکل یک دستورالعمل در محل شارژ باطری استفاده کرد .

دستورالعمل در حین عمل شارژ

- گگاز هیدروژن ، که ممکن است در اثر احتراق منفجر گردد ، در زمان شارژ باطری تولید می شود . این گاز مدتی در درون سل ها بعد از اینکه عمل شارژ متوقف شد باقی می ماند . سیگار نکشید ، از آتش باز استفاده نکنید ، جرقه یا قوس الکتریکی در مجاورت باطری ایجاد نکنید .

اگر باطری در فضای بسته است ، از وجود تهویه خوب مخصوصاً در زمان شارژ اطمینان حاصل کنید ترجیحاً سیستم خروج هوا با ظرفیت مناسب داشته باشد تا گاز های خروجی را در هنگام شارژ بیرون کنید .

- از شارژ اضافی خودداری کنید .

- ششارژر باید قبل از اینکه باطری را به آن وصل کنید خاموش باشد .

دستورالعمل برای بالا بردن سطح آب

از اینکه سطح الکترولیت در هر سل به سطح مورد نظر رسیده اطمینان حاصل کنید و در هیچ زمانی نباید سطح الکترولیت از لبه بالایی پلیت ها و جداکننده ها پایین بیاید .

برای اطمینان بیشتر از سطح آب ، از سیستم اتوماتیک پرکن آب استفاده کنید .

دستورالعمل برای نگهداری سیستم پرکن :

o ممرحله اول – کلیه درپوش های سل ها را در بیاورید .

o ممرحله دوم – آنها را کاملاً با آب صابون بشوئید .

o ممرحله سوم – سپس انها را با آب مقطر بشوئید .

o ممرحله چهارم – تکان دهید تا خشک شوند و حرکت شناور را بطور فیزیکی بازرسی کنید .

o   مرحله پنجم – در خلال این فرایند ، سطح الکترولیت را چک کنید اگر نیاز بود آب بریزید تا زمانیکه درپوش نشان دهد که سطح آب کامل شده .



دستورالعمل پر کردن اسید برای اولین بار

1- سل ها را با اسید سولفوریک با دانسیته 26 , 1 کیلو گرم بر لیتر با ترانس 005/0 در دمای 30 درجه سانتیگراد پر کنید . اسید مذکور باید دارای مشخصات ذیل باشد :

- ددرصد جرمی آهن : کمتر از 001/0 درصد

- ددرصد جرمی کلرید : کمتر از 0003/0 درصد

2- سطح الکترولیت در هر سل باید حدود 10 میلی متر بالای سپراتور ها ( جدا کننده ها ) در هر سل باشد .

3- اگر دریچه سل همراه با نشان دهنده سطح الکترولیت از نوع بسکتی است ، پایین ترین سطح بسکت نشان دهنده سطح مینیم آب باطری و قسمت پله دار بسکت نشان دهنده سطح ماکزیمم الکترولیت است . بهر حال ، در این نوع ( بسکتی ) سطح الکترولیت بعد از باز کردن درب دریچه سل قابل مشاهده است .

4- بعد از پر کردن اولیه آب باطری ، اسید به داخل صفحات باطری و جدا کننده ها نفوذ میکند و بعد از حدود 10 تا 12 ساعت سطح الکترولیت باید با اضافه کردن اسید به سطح ماکزیمم برگردد.

توجه : اگر دمای الکترولیت از 55 درجه سانتی گراد تجاوز نماید ، لطفاً صبر کنید تا به زیر 42 درجه سانتی گراد برسد قبل از اینکه عمل شارژ را شروع کنید . اگر نیاز بود ، فرایند خنک کاری باید با فن یا حمام آب مناسب انجام شود .

دستورالعمل نگهداري باطري سرب اسيد ليفتراك

سطح الكتروليت (آب باطري ) را قبل ازعمل شارژ چك كنيد و در صورت پائين بودن از حد مجاز به آن آب مقطر خالص اضافه نمائيد (حد مجاز عبارتست از اينكه شاخص سفيد رنگ در شناور درب ها قابل رويت باشد و يا بطور كلي سطح آب 2 سانتيمتر بالاتر از صفحات سربي باشد) در صورت قرار نداشتن صفحات سرب در محلول الكتروليت و قرار گرفتن آنها در مجاورت هوا صفحات به سرعت اكسيده شده و از عمر باطري به شدت كاسته ميشود.

باطري حتماً ميبايست توسط شارژر اتوماتيك شارژ شود و در شارژرهايي كه مجهز به سيستم شارژ متعادل كننده ( EQUAL) هستند هر دو هفته يكبار از اين حالت شارژ استفاده شود.

بطور منظم و ماهي يكبار دانسيته، ولتاژ، و درجه حرارت سلها را بصورت جداگانه و در حالت شارژ كامل چك كنيد.

براي انبار كردن باطري و يا در شرايط عدم استفاده از ليفتراك در مدت هاي طولاني باطري را شارژ كامل نموده و سپس سوكت اصلي ليفتراك را جدا كنيد و مطمئن شويد كه حتما

ماهي   يكبار باطري شارژ شود.

باطري در شرايط عدم استفاده به صورت خود به خود تخليه ميگردد . هرگز باطري را در حالت تخليه بيشتر از يكروز به حال خود رها نكنيد ، ماندن باطري در حالت تخليه به شدت از عمر باطري ميكاهد.

هرگز بدون مشورت با متخصصين مجاز و بصورت بي مورد به سل ها اسيد اضافه نكنيد

سطح الكتروليت را هيچگاه بيش از حد مجاز پر نكنيد به طوري كه آب لب به لب درب خروجي باطري قرار بگيرد چون در اينصورت هنگام شارژ شدن باطري و يا حركت ليفتراك در سطوح ناهموار مقدار آب اسيد اضافه به بيرون باطري ريخته و علاوه بر كثيف شدن باطري و پوسيده شدن بدنه فلزي باطري و ليفتراك باعث غير متعادل شدن چگالي الكتروليت و برهم خوردن نسبت آب و اسيد در باطري خواهد شد.

شرايط كاري ليفتراك را طوري تنظيم نمائيد كه پس از رسيدن باطري به 20% ظرفيت باقيمانده بلافاصله دستگاه متوقف و باطري شارژ شود چرا كه در صورت عدم توجه و استفاده از باطري در اين شرايط به شدت از عمر باطري كاسته خواهد شد.

هرگز اجازه ندهيد در حين عمليات شارژ درجه حرارت الكتروليت از 55 درجه سانتيگراد فراتر رود در اينصورت عمل شارژ را تا خنك شدن باطري متوقف نمائيد.