Jak funguje autobaterie?

Baterie je základním požadavkem pro fungování většiny elektrických a elektronických zařízení a systém Car není výjimkou. Pochopení chemie fungování autobaterie  je úplně jiná věc.

Téměř každý ví něco o autobaterii, jako je způsob, jakým se vyjímá, nabíjí nebo skladuje. Ale kolik lidí ví, jak funguje autobaterie? Velmi málo, myslím. No, chystáte se získat skvělý přehled o tom, jak funguje autobaterie?

Jak funguje autobaterie

Po zapnutí zapalování automobilu se uvnitř baterie spustí sekvence reakcí, jejichž výsledkem je elektřina. K udržení této sekvence zařízení zvané alternátor neustále generuje elektrony a také ukládá ty, které může.

Generátorskou část dělá pomocí pásu, který přenáší energii do baterie. Bez této sekvence reakcí se obávám, že vaše auto nemůže nastartovat.

Pojďme vám ukázat, jak to interně funguje

Standardní baterie obsahuje 12 mřížek na šesti článcích SLI baterie, což znamená dvě mřížky na článek. Jedna z mřížek je vyrobena z olova jako jediného prvku a druhá mřížka z oxidu olova. Celkově baterie vydává 12 voltů energie, přičemž každý článek vydává dva volty.

Obě mřížky baterie přecházejí do roztoku kyseliny sírové, která mezi nimi aktivuje reakci. Ale jak  baterie funguje tak, že roztok kyseliny katalyzuje emisní reakci, při které vznikají ionty a síran olovnatý.

Výsledné ionty z první reakce reagují s druhou mřížkou a uvolňují vodík a síran olovnatý.

Elektrony, které pocházejí z těchto sérií reakcí, vytvářejí potřebnou elektřinu, která pohání auto. Tento tok elektronů kolem článků aktivuje vývody baterie, která jej prostřednictvím kabelů přenese do celého vozidla. Nyní můžete zapnout auto a zapnout stereo.

Pokud alternátor nefunguje pro nabíjení baterie, může dojít k reverzaci. Abyste předešli vybití baterie, ujistěte se, že se nabíjí, když je auto v provozu.

Vaše autobaterie nejen že vyzařuje elektrony, které produkují energii, ale také sjednocuje dodávku elektřiny, aby byla zachována funkčnost vozidla. Může také ukládat poplatky pro budoucí použití.

Struktura autobaterie

Autobaterie není jako články používané v menších elektronických přístrojích, jako je fén. Má šest dalších menších buněk, které jsou zapojeny do série. Toto spojení způsobí, že se energie z každého článku sčítá, čímž vznikne 12 voltů.

Těch 12 voltů pochází z každého článku (každý dva volty), ačkoli ve správném výpočtu je 12,6 voltů. Princip vyzařování energie zůstává stejný. Některé modely baterií se však mohou lišit ve vyzařovaných voltech.

Jak uvnitř funguje autobaterie?

Obvyklá metoda fungování baterií, když jsou ve spojení s elektrickým obvodem, je emitovat elektrony. Jednoduše řečeno, elektron má záporný náboj (jediná záporná část atomu) a hraje nejdůležitější roli při poskytování energie.

Při fungování baterie je třeba si uvědomit zásadní věci. Za prvé, článek obsahuje dva vývody, a to katodu (kladnou) a anodu (zápornou). A tyto terminály jdou hluboko do roztoku kyseliny sírové a reagují s anodou a uvolňují elektrony.

Poté katoda pošle tyto elektrony zpět do roztoku, aby udržela chemickou rovnováhu. Tento přenos elektronů je zcela novou reakcí mezi katodou a kyselinou, která se liší od první reakce. Pokud je baterie vybitá, znamená to, že jedna z těchto reakcí byla neúplná.

Chemické reakce v baterii

V typickém olověném článku jsou kladné a záporné póly. Kladný pól je oxid olova (katoda) a prvek olova (anoda) záporný pól. Katalyzátorem známým jako kyselý roztok je kyselina sírová (H2SO4), která při používání baterie tvoří na svorkách síran olovnatý.

Chemické uvedení vzorce pro reakci

  • PbO2 + 4H+ + SO2- + 2e- -> PbSO2 + 2H2O
  • Pb + SO2- -> PbSO4 + 2e-

V souboru reakcí výše reakce jedna absorbuje elektrony, zatímco reakce dvě elektrony uvolňuje. A elektrony mohou být užitečné pouze prostřednictvím terminálů, které se připojují k vodičům baterie.

Jak se nabíjí autobaterie?

Uživatelé budou muset nabíjet autobaterii rychle, aby se zabránilo jejímu vybití, proto je nezbytný spolehlivý způsob nabíjení. Bez toho, když baterie dodává energii potřebnou k provozu auta, určitě zemře.

V typickém moderním autě alternátor nabíjí baterii, když je v provozu. Ale u starších modelů aut nabíjení zajišťuje dynamo. Oba jsou závislé na systému poháněném řemenem z motoru, který otáčí rotor v kabelech alternátoru.

Rotor získává elektrony magnetizací malých částic, když měděný uhlík poškrábe železný kroužek na nosníku. Otáčení elektromagnetu uvnitř statorové cívky je to, co v nich vyrábí elektřinu.

Tok elektronů, který vyrábí elektřinu, je střídavý. To znamená, že proudí dopředu a dozadu, v závislosti na směru rotoru. Ale pro lepší účinnost je třeba jej usměrnit, aby vytvořil stejnosměrný proud.

Dynamo pracuje se stejnosměrným proudem, ale není tak účinné jako otáčky motoru. Jedna věc je ale jistá, že je těžší než alternátor.

Když se nenabíjí správně, přístrojová deska se rozsvítí, což znamená varovný signál. K tomu dochází nejčastěji, když se motor vypne.

Jak autobaterie ukládá energii

Rychlý tok elektronů ze svorek zasáhl motor auta, takže alternátor začne dodávat elektrony. Zinko-měď-solná baterie Volta nezvrátí reakci elektronů rychle jako baterie Plante s oxidem olovnatým-H2SO4.

Nadměrné generované elektrony jdou do roztoku, který je odevzdává do terminálů, kde se vyrábí elektřina. Tyto série reakcí tam a zpět se používaly v průběhu času a lze o nich říci, že jsou spolehlivým zdrojem energie pro automobily. Je tak efektivní, že nebyla potřeba lepší metoda.

Snažte se však chránit životní prostředí tím, že své staré baterie vždy recyklujete.

Jak autobaterie reguluje proud?

Alternátor produkuje střídavý proud, který je převáděn na stejnosměrný (usměrňovaný) diodami, které umožňují tok elektronů v jednom směru. Regulátor uvnitř alternátoru zajišťuje stabilní dodávku napětí. Obě zařízení jsou umístěna uvnitř nebo vně alternátoru.

Zabalit

Pokud jste s námi byli pozorně, museli jste konečně pochopit, jak funguje autobaterie? Baterie je entita chemických reakcí, která pomáhá generovat elektřinu, kterou automobil používá. Nejen, že aktivuje a recykluje elektrony, ale buňka má také mechanismus, který zajišťuje její dobíjení.