Συσωρευτής

Οι συσωρευτές (αυτοκινήτου) είναι συστοιχίες επαναφορτιζόμενων στοιχείων. Είναι σχεδόν πάντα μολύβδου – θειικού οξέος, αν και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι χάλυβα – αλκαλίου ή νικελίου – αλκαλίου. Η μπαταρία αποτελείται από έξι στοιχεία των 2 Volt, συνδεδεμένες σε σειρά έτσι ώστε στους ακροδέκτες της να έχει διαφορά δυναμικού 12 Volt. Η πραγματική τάση της μπαταρίας δεν είναι πάντα η ονομαστική των 12V. Κυμαίνεται από 14,5 V αμέσως μετά από μία πλήρη φόρτιση μέχρι τα 10,8 V αν είναι τελείως αφόρτιστη.

Τα βασικά χαρακτηριστικά μιας μπαταρίας είναι τα εξής:

  • Μπορεί να επαναφορτιστεί εφ’ όσον έχει δώσει κάποια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.
  • Έχει χαμηλή εσωτερική αντίσταση και έτσι μπορεί να δίνει υψηλά ρεύματα για την εκκίνηση στην μίζα χωρίς να προκαλείται σημαντική πτώση τάσεως.
  • Ο ηλεκτρολύτης της είναι αραιωμένο θειικό οξύ και καθώς είναι διαβρωτικό πρέπει να μην του επιτρέπεται να έρθει σε επαφή με τα μάτια, το δέρμα , τα ρούχα ή τα εξαρτήματα και τα μέρη του αυτοκινήτου (Σε περίπτωση που πέσει κάπου οξύ πρέπει να το ξεβγάλουμε με άφθονο νερό).
  • Κατά την φόρτιση ο ηλεκτρολύτης παράγει υδρογόνο και οξυγόνο. Αυτό το μίγμα αερίων είναι εκρηκτικό και πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή έτσι ώστε να αποφεύγουμε σπινθήρες, τσιγάρα ή φλόγες στην περιοχή όπου φορτίζεται μπαταρία.
  • Μέρος του νερού που διαλύει το θειικό οξύ εξατμίζεται κατά την εκφόρτιση και χρειάζεται αναπλήρωση με απεσταγμένο ή απιονισμένο νερό.

Για να έχουμε χημική αποθήκευση και απελευθέρωση ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να έχουμε δύο διαφορετικά αγώγιμα υλικά σε μικρή απόσταση μεταξύ τους βυθισμένα σε ένα αγώγιμο υγρό, τον ηλεκτρολύτη. Στις μπαταρίες των αυτοκινήτων χρησιμοποιούνται πλάκες κράματος μολύβδου – αντιμονίου καλυμμένες με πάστα οξειδίου του μολύβδου. Σε κάθε στοιχείο υπάρχουν αρκετές πλάκες. Μετά από την φόρτιση έχουμε μεταβολή του οξειδίου του μολύβδου σε διοξείδιο του μολύβδου (το οποίο έχει σοκολατί χρώμα) στις θετικές πλάκες και σε πορώδη μόλυβδο (γκρι χρώμα) στις αρνητικές πλάκες. Έτσι όταν η μπαταρία είναι σε πλήρη φόρτιση έχουμε δύο διαφορετικά υλικά (διοξείδιο του μολύβδου και πορώδη μόλυβδο) βυθισμένα σε αραιό θειικό οξύ. Όσο η μπαταρία αποφορτίζεται τότε οι επιφάνειες των πλακών μετατρέπονται σε θειικό μόλυβδο. Ανάμεσα στις πλάκες υπάρχουν χημικά αδρανή διαχωριστικά. Παλιότερα ήταν ξύλινα ή από πορώδες ελαστικό, αλλά σήμερα χρησιμοποιούνται πιο μοντέρνα υλικά όπως το ανόργανο υλικό Kieselguhr (KG) με ενίσχυση από ίνες υαλοϋφάσματος. Τα διαχωριστικά πρέπει να είναι ανθεκτικά, γιατί κατά την διάρκεια της φορτίσεως και της εκφορτίσεως (ειδικά σε υψηλά ρεύματα) οι πλάκες ζεσταίνονται και πετσικάρουν. Επίσης πρέπει να είναι πορώδη έτσι ώστε να επιτρέπουν τη διέλευση του ηλεκτρολύτη. Αν οι πόροι τους είναι μικροί τότε αυξάνεται η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας και πέφτει η τάση στους ακροδέκτες της. Οι πλάκες είναι ομαδοποιημένες και είναι έτσι διευθετημένες ώστε στην αρχή και στο τέλος της ομάδας να υπάρχουν πάντα αρνητικές πλάκες έτσι ώστε να είναι πάντα περισσότερες από τις θετικές. Τα διαχωριστικά είναι έτσι τοποθετημένα ώστε η πλευρά τους η οποία έχει νεύρα να είναι προς τις θετικές πλάκες. Έτσι ο ηλεκτρολύτης συγκεντρώνεται στις θετικές πλάκες (Σχ.1).Τα κελύφη των μπαταριών παλιότερα φτιάχνονταν με πίσσα και αμίαντο, αλλά σήμερα φτιάχνονται από πολυπροπυλένιο (Σχ.2) το οποίο είναι ημιδιαφανές και έτσι φαίνεται η στάθμη του ηλεκτρολύτη. Επίσης έχει μεγάλη αντοχή και μικρό βάρος.

Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι οι κατασκευαστές για να πετύχουν μικρό όγκο κάνουν τις πλάκες και τα διαχωριστικά πολύ λεπτά. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η μπαταρία να είναι ευαίσθητη σε υπερθέρμανση γιατί μπορεί πολύ εύκολα να πετσικάρουν οι πλάκες και να βραχυκυκλώσουν. Επίσης καθώς μειώνεται ο όγκος της μπαταρίας μειώνεται και η ποσότητα του ηλεκτρολύτη που υπάρχει σε κάθε στοιχείο με αποτέλεσμα την αυξημένη ευαισθησία της μπαταρίας και την εύκολη μείωση της στάθμης του ηλεκτρολύτη.

Κατηγορίες: Εργαστηριο ηλεκτρικων μετρησεων. Ετικέτες: , , . Προσθήκη στους σελιδοδείκτες.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *