סוללות רכב מסורתיות עם חומצת עופרת עשויות להתעלם בימינו עם הטירוף על ליתיום-יון EV סוללות, אבל החבר'ה הקטנים האלה הם פלאי הנדסה שלא יסולא בפז שעזרו להניע כלי רכב עשרות שנים.

ללא התגובות הכימיות המורכבות בתוך סוללת ה-12V של הרכב שלך, לא תוכל אפילו להדליק את המכונית שלך או הרבה פחות להנמיך את החלונות החשמליים שלך. המשך לקרוא כדי לחקור את הדרכים הגאוניות שבהן עובד מצבר המכונית שלך וכיצד היא משתלבת עם האלטרנטור של המכונית כדי להפוך את המכונית שלך למקום טוב יותר לבלות בו.

איך עובדת סוללת 12V לרכב?

מצבר הרכב עובד עם תגובות כימיות. באופן הבסיסי ביותר, הוא מעביר אלקטרונים בין האנודה (טרמינל שלילי) למקום בו הם באמת רוצים להיות: הקתודה (מסוף חיובי). לדוגמה, סוללת חומצת העופרת שרוב כלי הרכב משתמשים בהם מקבלת את שמה מהעובדה שהיא משתמשת בלוחות דו-תחמוצת עופרת (ועופרת טהורה) טבולות בתערובת של מים וחומצה גופרתית.

לסוללות הללו יש למעשה שישה תאים שמייצרים בסביבות 2V כל אחד, וזו הסיבה שבדרך כלל מתייחסים לסוללות לרכב כסוללות 12V, למרות שהן לא בדיוק 12V. ששת התאים הללו מורכבים כל אחד מלוחות דו-תחמוצת עופרת (קתודה חיובית) ומלוחות עופרת (אנודה שלילית) שטבלו בתערובת חומצה גופרתית/מים על מנת ליצור תגובות כימיות שיעזרו בסופו של דבר לשחרור הסוללה חַשְׁמַל.

instagram viewer

זכור שהסוללה מורכבת משישה תאים, ולכל אחד מהם לוחות שונים. אבל, בליבת התהליך הזה היא האינטראקציה בין המסוף החיובי והשלילי. כאשר העופרת הדו-חמצנית של הקתודה מקיימת אינטראקציה עם הסולפט בתערובת החומצית, יוני חמצן משתחררים לתערובת שם הם מקיימים אינטראקציה עם המימן כדי לייצר מים. בינתיים, בצד השלילי, סולפט מגיב עם העופרת באנודה, יוצר שכבת עופרת סולפט באנודה ומשחרר אלקטרונים.

האלקטרונים האלה מצטברים במסוף השלילי ובהחלט לא רוצים להיות שם, אבל הם לא יכולים לעבור דרך תמיסת אלקטרוליטים, כך שהם מנותבים החוצה דרך המסוף השלילי ודרך מעגל עד שהם מגיעים בסופו של דבר לחיוב מָסוֹף. זהו עקרון הליבה של הפונקציונליות של מצבר הרכב, שכן כל מכשיר עזר אחר ברכב שלך מתחבר למעגל זה.

אבל זה עובד רק כשהמכונית כבויה; אחרת, מה שמפעיל את האלקטרוניקה של הרכב שלך הוא האלטרנטור. הסוללה נמצאת בעצם במכונית שלך כדי להפעיל את המתנע כאשר הרכב כבוי, אבל ברגע שהמתנע מעורר את המנוע לחיים, האלטרנטור משתלט עליו. האלטרנטור גם טוען את הסוללה באמצעות היפוך התהליכים שהובילו לפריקתה.

מה עושה אלטרנטור?

כפי שצוין קודם לכן, האלטרנטור בעצם עושה את העבודה שאנשים יחשבו שהסוללה עושה כל הזמן. זכור, הסוללה תתרוקן במהירות אם היא תצטרך להפעיל את כל החלונות והרדיו שלך ובעצם כל מכשיר אלקטרוני אחר ברכב שלך. אז הפתרון לזה הוא די גאוני.

מהנדסים התקינו גנרטור זרם חילופין ברכב שלך המופעל על ידי המנוע במקום הסוללה. הוא מייצר מספיק חשמל כדי להפעיל את כל החלקים החשמליים של הרכב שלך. הדבר הנהדר באלטרנטור הוא שהוא גם טוען את המצבר כשהמנוע של הרכב פועל פועל מכיוון שהסוללה אכן חווה התרוקנות כבדה למדי לאחר ביצוע עבודתה של הפעלת הסוללה מנוע.

הבעיה היחידה עם האלטרנטור היא שהוא מייצר זרם חילופין, שצריך להמיר לזרם ישר. כדי לפתור בעיה זו, זרם החילופין מעובד באמצעות מיישר, המאפשר לאלטרנטור לשאוב את הזרם הישר הנדרש.

כאשר אלטרנטור מתקלקל, תתחיל להבחין בסימנים לכך בכל מקום. לדוגמה, האלקטרוניקה של הרכב שלך לא תפעל כהלכה, והאורות שלך עלולים להתעמעם פתאום. בתנאים אלה, הרכב שלך עלול להתחיל לזרוק חבורה של קודים, וגם אם תחבר אותו ל- אפליקציית OBD2, זה כנראה לא יזהה שהבעיה היא בעצם האלטרנטור או הסוללה.

גרוע מכך, רכבים רבים משתמשים במודולים מתקדמים אשר מכוילים לעבוד עם סובלנות דקות מאוד. אם האלטרנטור או הסוללה שלך מתקלקלים, המכונית כולה עשויה להתחיל לפעול בצורה לא יציבה ולזרוק קודים שאינם קשורים לחלוטין לבעיה בפועל: המצבר או האלטרנטור הפגום.

האם סוללת רכב זהה לסוללת EV?

לא, הם לא זהים לסוללה ב-EV שלך. סוללות חומצת עופרת שונות באופן משמעותי מסוללות הליתיום-יון הקיימות ב-EV שלך. דבר ראשון, כפי שכבר למדתם, ההרכב של סוללות חומצת עופרת מורכב בעיקר מעופרת ותערובת מים/חומצה גופרתית. מצד שני, סוללות ליתיום-יון מורכבות מחומרים כמו ליתיום, קובלט וגרפיט.

לא רק זה, אלא שלסוללות ליתיום-יון יש צפיפות אנרגיה מעולה מאשר לסוללות חומצת עופרת, שהיא אידיאלית במיוחד ב רכבי EV ביצועים ואלקטרוניקה, שבהן שיקולי מקום ומשקל חשובים ביותר.

סוללות חומצת עופרת סובלות גם ממחזורי חיים נחותים בהשוואה לסוללות ליתיום-יון. המשמעות היא שאתה יכול לטעון ולפרוק סוללת ליתיום-יון פי כמה מאשר סוללת חומצת עופרת. זהו ללא ספק יתרון עצום לשימוש ברכבי EV, שבהם הסוללה מורכבת מהרכיב החשוב והיקר ביותר, ומחזור חיים נמוך יהפוך אותה לחסרת תועלת. סוללות חומצת עופרת דורשות גם תחזוקה שוטפת כדי לשמור עליהן, בעוד שסוללות ליתיום-יון הן נטולות תחזוקה יחסית במהלך חייהן.

קל להבין מדוע סוללות ליתיום-יון משמשות ברכבי רכב חשמליים על פני סוללות חומצת עופרת מסורתיות. אם כלי רכב חשמליים היו משתמשים בסוללות עופרת, הם היו כבדים בטירוף וחסרים כוח.

לסוללות חומצת עופרת עדיין יש את מקומן

ללא קשר לחסרונות הקשורים לסוללות חומצת עופרת, יש להן את מקומן בנוף הרכב. העלות הזולה יחסית שלהן בהשוואה לסוללות ליתיום-יון מבטיחה שהן ימשיכו כך משמש בכלי רכב מונעי בנזין ויישומים אחרים שבהם העלות המוקדמת היא חשובה גורם.

סוללות אלו מניעות רכבים כבר שנים רבות, ולמרות שטכנולוגיית הליתיום-יון היא הדבר החדש והנוצץ, לסוללות חומצת עופרת תמיד יהיה מקומן בהיסטוריה של הרכב.