Budowa Akumulatora Samochodowego
- 6 grudnia, 2024
- 12:59 pm
Akumulator samochodowy to urządzenie elektrochemiczne, które przechowuje energię w postaci chemicznej i przekształca ją w energię elektryczną. Najpopularniejszym typem akumulatora w samochodach spalinowych jest akumulator kwasowo-ołowiowy. Oto jego budowa:
1. Obudowa
- Materiał: Zwykle wykonana z wytrzymałego tworzywa sztucznego (np. polipropylenu), które jest odporne na działanie kwasu i wstrząsy.
- Funkcja: Chroni wnętrze akumulatora i zapobiega wyciekowi elektrolitu.
2. Ogniwa (cele)
- Akumulator składa się z kilku ogniw połączonych szeregowo. Każde ogniwo ma napięcie nominalne ok. 2 V.
- Typowy akumulator 12 V ma 6 ogniw.
3. Płyty (elektrody)
- Płyty dodatnie (anody): Wykonane z tlenku ołowiu (PbO₂).
- Płyty ujemne (katody): Wykonane z czystego ołowiu (Pb).
- Elektrody są zanurzone w elektrolicie i oddzielone separatorami.
4. Separatory
- Cienkie warstwy wykonane z tworzywa sztucznego lub włókien szklanych.
- Funkcja: Zapobiegają bezpośredniemu kontaktowi między płytami dodatnimi a ujemnymi, ale pozwalają na przepływ jonów.
5. Elektrolit
- Roztwór kwasu siarkowego (H₂SO₄) i wody.
- Funkcja: Przewodzi jony między elektrodami, umożliwiając reakcje chemiczne generujące prąd.
6. Płyty wzmocnione
- Elektrody są wzmocnione metalowymi kratkami, co zwiększa ich powierzchnię i przewodność.
7. Złącza i klemowe wyjścia
- Metalowe bieguny (+ i -) na górze lub z boku akumulatora.
- Umożliwiają podłączenie akumulatora do instalacji elektrycznej samochodu.
8. Korekty lub zawory
- W starszych modelach: Korekty umożliwiają uzupełnianie elektrolitu.
- W nowoczesnych akumulatorach bezobsługowych: Zawory regulujące ciśnienie gazów powstających podczas ładowania.
9. Mechanizmy ochronne (w nowoczesnych akumulatorach)
- Wbudowane czujniki stanu naładowania.
- Zawory bezpieczeństwa, które zapobiegają nadmiernemu wzrostowi ciśnienia.
Zasada działania
Akumulator działa na zasadzie reakcji elektrochemicznych:
- Podczas rozładowania: PbO₂ na elektrodzie dodatniej reaguje z Pb na elektrodzie ujemnej oraz elektrolitem, tworząc siarczan ołowiu (PbSO₄) i uwalniając energię elektryczną.
- Podczas ładowania: Proces jest odwracany, siarczan ołowiu przekształca się z powrotem w PbO₂ i Pb.