باتری ماشین یک ذخیره‌کننده انرژی است که وظیفه‌ی تأمین انرژی مورد نیاز سیستم‌های برقی خودرو را در شرایط روشن یا خاموش بودن پیشرانه برعهده دارد و در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شود.

امروزه باتری‌ها در سراسر دنیا بسیار پرکاربرد شده‌اند. خیلی از وسایل پرکاربرد روزمره ما نیازمند باتری هستند و بدون باتری کارایی ندارند. به عنوان مثال، گوشی هوشمند، ساعت، کنترل تلویزیون، ریموت وسایل و حتی خودرویی که سوار آن می‌شوید، به باتری نیاز دارند.

باتری‌ها در انواع و اقسام مختلف و با فناوری‌های مختلف تولید می‌شوند و وجه مشترک همه‌ی آن‌ها در همان تعریف آن‌ها (تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی) است.

برای استفاده از برخی وسایل برقی خودرو مانند رادیو پخش، هنگامی که پیشرانه خودرو خاموش است باید از منبع تغذیه جریان مستقیم استفاده کرد.

علاوه بر این، تمامی خودروها دارای راه‌انداز الکتریکی (استارتر) هستند که برای تأمین برق آن نیاز به باتری است. همچنین امروزه استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی در خودروها رو به افزایش است و این سیستم‌ها معمولا نسبت به نوسانات ولتاژ حساس هستند و با معیوب شدن باتری و سیستم شارژ (آلترناتور یا دینام)، کار خودرو نیز دچار مشکل می‌شود.

در این صورت می‌توان از باتری به عنوان عنصری کلیدی در مدارهای برقی خودرو نام برد و به لحاظ کاربرد زیاد و اهمیت آن، در این مقاله به باتری و انواع آن و به‌خصوص باتری‌های اتمی و سربی‌اسیدی می‌پردازیم.

باتری ماشین چیست؟

باتری دستگاهی است که انرژی شیمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. وظیفه باتری در خودرو این است که در لحظه‌ی روشن کردن پیشرانه و هنگامی که پیشرانه خاموش یا دور آن پایین است، نیازهای برقی خودرو مانند استارت زدن، استفاده از رادیو، لامپ‌ها، شیشه بالابر و سایر قطعات برقی را برآورده سازد.

انواع باتری ماشین

پیش از آشنایی با انواع باتری ماشین، باید به صورت کلی نگاهی به انواع باتری بیندازیم. آشنایی با این موارد باعث می‌شود تا درک درستی از انواع باتری ماشین داشته باشیم. به صورت کلی دو نوع باتری یا پیل وجود دارد که شامل باتری یا پیل اولیه و باتری یا پیل ثانویه می‌شود و هر کدام از این دو کاربردها و ساختار متفاوتی دارند.

پیل یا باتری اولیه

پیل الکتریکی ناشی از مجاورت دو فلز غیرهم‌جنس است که باعث از بین رفتن دو فلز شده و جریان بسیار ضعیفی تولید می‌کند. از این نوع باتری در فلاش دوربین عکاسی و رادیو استفاده می‌شود.

پیل یا باتری ثانویه

اگر دو فلز غیرهم‌جنس درون الکترولیت بازی یا اسیدی قرار بگیرند، باتری ثانویه تشکیل می‌شود. نمونه‌ی بارز این نوع پیل ثانویه، باتری سربی-اسیدی موجود در خودروها است.

اگر از این نوع باتری استفاده شده و برق آن مصرف شود، باتری تخلیه یا دشارژ می‌شود. در این صورت به وسیله‌ی وارد کردن جریان برق به باتری توسط دینام یا آلترناتور یا دستگاه شارژ، می‌توان دوباره آن را پر یا شارژ کرد.

انواع دسته‌بندی باتری‌های ثانویه

باتری ثانویه به روش‌های گوناگونی دسته‌بندی می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها در این مقاله ارائه شده‌اند.

دسته‌بندی باتری‌ها از نظر جنس مواد تشکیل‌دهنده

تقسیم‌بندی باتری‌ها از نظر جنس مواد تشکیل‌دهنده، مهم‌ترین روش به شمار می‌رود. در واقع با دانستن نوع مواد تشکیل‌دهنده یک باتری می‌توان به خصوصیات کلی آن پی برد. معروف‌ترین باتری‌ها از این نظر، شامل باتری سربی-اسیدی، باتری نیکل کادمیوم (آلکالاین)، باتری سدیم-گوگرد و باتری نیکل-آهن می‌شود.

دسته‌بندی باتری‌ها از نظر حالت الکترولیت

باتری‌هایی که الکترولیت آن‌ها جامد است (الکترولیت مانند ژل است)، باتری‌های خشک و باتری‌هایی که الکترولیت آن‌ها مایع است، باتری‌های تر نامیده می‌شوند.

در گروه خاصی از باتری‌ها، الکترولیت به صورت گاز به داخل باتری وارد شده و پس از انجام واکنش شیمیایی مربوطه از باتری خارج می‌شود. به این نوع باتری‌ها، پیل سوختی (Fuel Cell) می‌گویند که معروف‌ترین آن‌ها پیل سوختی هیدروژن است. پیل سوختی هیدروژنی، هیدروژن را از منبع و اکسیژن را از هوای اطراف که به نحوی وارد باتری می‌شود، دریافت می‌کند.

به جز این دو روش دسته‌بندی، روش‌های دیگری نیز وجود دارد که شامل ولتاژ تولیدی، قابلیت شارژ مجدد، قابلیت تغییرپذیری و سایز می‌شود و کمتر مورد توجه هستند. باتری خودروها معمولا از نوع سربی-اسیدی است و از نظر حالت الکترولیت نوع تر و خشک آن وجود دارد. ولتاژ این باتری‌ها ۱۲ ولت است و قابلیت شارژ مجدد دارند و در سایزهای مختلف تولید می‌شوند.

دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی

باتری‌های سربی-اسیدی به دو روش دسته‌بندی می‌شوند؛ یکی از نظر کاربرد باتری و دیگری از نظر موارد افزوده‌شده به باتری‌ها.

دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی از نظر کاربرد

می‌توان باتری‌های سربی-اسیدی را از نظر کاربرد به دو گروه تقسیم کرد:

• باتری ماشین ها (Starting, Lighting, Ignition) یا SLI
• باتری‌های با سیکل کاری بالا (Deep Cycle Battery)

باتری ماشین ها معمولا SLI نیز خوانده می‌شوند. همان‌طور که از نام این باتری‌ها بر می‌آید، وظیفه‌ی اصلی آن‌ها استارت زدن، روشنایی و روشن نگه داشتن پیشرانه است.

باتری‌های SLI می‌توانند آمپر زیادی در مدت زمان کوتاه در اختیار استارتر خودرو قرار دهند. تعداد صفحات مثبت و منفی در این نوع باتری‌ها زیاد، اما ضخامت آن‌ها کم است. طول عمر این نوع باتری‌ها در بهترین حالت به ۳۰ تا ۱۵۰ سیکل کاری می‌رسد.

باتری‌های با سیکل کاری بالا دارای طول عمر بسیار طولانی نسبت به باتری‌های SLI هستند و عمر آن‌ها معمولا بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ سیکل کاری است. در این نوع باتری‌ها، صفحات ضخیم‌تر بود و معمولا برای سیستم‌های پشتیبانی و برخی کشتی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

گاهی در دسته‌بندی‌های بالا، نوع دیگری از باتری‌ها را با نام باتری‌های دریایی قرار می‌دهند که در حقیقت حالتی بین باتری‌های SLI و Deep Cycle هستند.

دسته‌بندی باتری‌های سربی-اسیدی از نظر مواد افزوده‌شده

از نظر مواد افزوده‌شده باتری‌های سربی-اسیدی به دو دسته‌ی بزرگ تقسیم می‌شوند:

• باتری‌های VLA یا سوپاپ‌دار
• باتری‌های VRLA یا دارای سوپاپ تنظیم‌شونده

در ادامه به بررسی باتری‌های سربی – اسیدی می‌پردازیم.

باتری‌های VLA

این باتری‌ها که به باتری‌های تر (Wet Battery) نیز معروف هستند، قسمت عمده‌ای از باتری‌های خودروها را تشکیل می‌دهند. در حقیقت می‌توان گفت که بیش از ۹۵ درصد خودروها دارای باتری VLA یا سوپاپ‌دار هستند.

همان‌طور که از نام این باتری‌ها مشخص است، از الکترولیت مایع استفاده می‌کنند. اصطلاح VLA به این مفهوم است که خانه‌های باتری به وسیله‌ی مجرایی به هوای آزاد راه پیدا می‌کنند، تا بخارهای تولیدی در زمان شارژ یا دشارژ از آنجا تخلیه شوند. این مجرا می‌تواند روی درپوش خانه‌ی باتری یا در کنار جعبه‌ی باتری قرار داده شود.

باتری‌های این گروه نیز خود به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از :

• باتری‌های استاندارد (آنتیموان-آنتیموان)
• باتری‌های با نگه‌داری کم (Low Maintenance Batteris) یا (آنتیموان-کلسیم)
• باتری‌های بدون نگه‌داری (Maintenance Free Batteries) یا MF یا (کلسیم-کلسیم)

باتری‌های استاندارد

باتری‌های استاندارد (اسید آنتیموان/آنتیموان) در حدود ۱۰۰ سال است که روی خودروها استفاده می‌شوند و هنوز هم با توجه به کم بودن قیمت تمام شده‌ی این نوع باتری‌ها، جزو باتری‌های متداول هستند. ساده‌ترین راه برای تشخیص این نوع باتری‌ها، وجود یک درپوش برای هر خانه‌ی باتری است که روی هر درپوش، سوراخی وجود دارد.

برای تولید صفحات این باتری، آلیاژ سرب-آنتیموان را به مواد اصلی صفحات مثبت و منفی اضافه می‌کنند. با این کار می‌توان میزان آمپراژ باتری تحت شرایط سرد (CCA) را افزایش داد؛ البته میزان تبخیر آب باتری (الکترولیت) در این نوع بسیار زیاد است.

به همین دلیل، این باتری‌ها بیشتر از سایر انواع، نیاز به بازدید سطح الکترولیت دارند. از جمله سایر ویژگی‌های این باتری‌ها می‌توان به دشارژ خودبخودی بالا، مقاومت کم در برابر افزایش دما، نیاز به نگه‌داری دقیق و مرتب مخصوصا برای سطح الکترولیت و امکان بازدید و افزایش الکترولیت درون باتری اشاره کرد.

با توجه به خصوصیات و معایب یادشده، این باتری‌ها به تدریج از خودروها حذف شده و باتری‌های با نگه‌داری کم و بدون نگه‌داری جایگزین آن‌ها شده‌اند؛ اگرچه هنوز هم در برخی پیشرانه‌های خاص مانند پیشرانه‌های زمینی، این باتری‌ها هنوز رایج هستند.

باتری‌های با نگه‌داری کم

باتری‌های با نگه‌داری کم (آنتیموان/کلسیم) تقریبا شبیه باتری‌های استاندارد هستند؛ با این تفاوت که درپوش خانه‌های باتری سوراخ ندارند، بلکه زیر درپوش اصلی، مجرایی برای این کار تعبیه شده که در طرفین باتری به هوای آزاد راه دارد. همان‌طور که از نام این باتری‌ها بر می‌آید، در هنگام تولید صفحات باتری، آلیاژی از سرب-آنتیموان و کلسیم به صفحات اضافه می‌شود. کلسیم، مقاومت باتری را در برابر دما افزایش می‌دهد. در نتیجه میزان تبخیر در این نوع باتری‌ها به مقدار درخور ملاحظه‌ای کمتر از باتری‌های استاندارد است.

برخی از کارخانه‌ها هنگام تولید، عبارت شمال یا جنوب را روی این نوع باتری‌ها درج می‌کنند که در حقیقت برای دو نوع آب و هوای متفاوت طراحی شده‌اند. نوع شمال دارای CCA بیشتری بوده و برای هوای سرد تولید می‌شود و نوع جنوب دارای ظرفیت ذخیره باتری (RC) بیشتر بوده و مخصوص آب‌وهوای گرم هستند. غیراز مقاومت در برابر دما، تقریبا سایر خصوصیات این باتری‌ها مشابه نوع استاندارد هستند، ولی قیمت بالاتری نسبت به نوع استاندارد دارند.

باتری‌های بدون نیاز به نگه‌داری

در این نوع باتری‌ها، هنگام تولید صفحات مثبت و منفی، آلیاژ سرب-کلسیم و کلسیم به صفحات اضافه می‌کنند. از نظر ظاهری، این نوع باتری‌ها درپوش نداشته و در واقع باتری‌های کلسیمی احتیاج به افزودن الکترولیت ندارند. البته عدم وجود درپوش به معنی راه نداشتن به هوای آزاد نیست؛ در حقیقت این باتری‌ها هم چون از نوع VLA هستند، به هوای آزاد از کناره جعبه باتری راه دارند. معمولا یک یا چند نشان‌دهنده میزان شارژ باتری روی آن‌ها تعبیه می‌شود.

از جمله خصوصیات باتری‌های کلسیم-کلسیم می‌توان به مقاومت بالاتر در برابر افزایش دما و تبخیر کمتر، عدم نیاز به افزودن مجدد الکترولیت، طول عمر بیشتر (حدود ۳ تا ۵ سال) و میزان تخلیه خودبخودی کمتر (حدود ۴۰۰ درصد) در مقایسه با باتری‌های استاندارد اشاره کرد. مجرای کناری تعبیه شده در جعبه این نوع باتری‌ها نباید مسدود شود، زیرا باعث افزایش فشار داخلی باتری شده و منجر به ترکیدن باتری می‌شود.

باتری‌های VRLA یا دارای سوپاپ فشاری تنظیم‌شونده

باتری‌های VRLA به‌طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط نیستند یا در صورت ارتباط، دارای سوپاپ فشاری تنظیم‌شونده هستند که اگر به دلیلی فشار داخلی باتری بیش از حد استاندارد شود، با باز شدن سوپاپ، فشار داخلی کاهش می‌یابد. حد باز شدن سوپاپ فشاری معمولا حدود ۳ اتمسفر است. این باتری‌ها معمولا به عنوان باتری‌های خشک (Dry Battrey) نیز معروف هستند و خود در دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند:

• باتری‌های شبکه‌ای (Absorbed Glass Mat) یا AGM
• باتری‌های ژلی یا Gell Cell

باتری‌های AGM

صفحات باتری‌های شبکه‌ای می‌توانند از نوع کلسیم-کلسیم یا آنتیموان-کلسیم باشند. الکترولیت این نوع باتری‌ها معمولا به صورت خمیری بوده و به همین دلیل به آن‌ها باتری خشک نیز گفته می‌شود. الکترولیت در داخل شبکه‌ای حصیری‌شکل از جنس فایبرگلاس (برن-سیلیکات) قرار می‌گیرد و این صفحه بین صفحات مثبت و منفی واقع می‌شود. از جمله خصوصیات اصلی این نوع باتری‌ها می‌توان به عدم نیاز به افزودن آب، نیاز به سرویس و نگه‌داری کمتر، کاهش احتمال آتش‌سوزی و افزایش ایمنی، میزان پایین تخلیه خودبخودی، مقاومت بیشتر در برابر ارتعاش و دما و امکان شارژ سریع‌ نسبت به باتری‌های بدون نگه‌داری در شرایط برابر اشاره کرد.

نوع خاصی از باتری‌های شبکه‌ای وجود دارد که به آن Spiral Wound گفته می‌شود. در این نوع باتری‌ها، صفحات مثبت و منفی و الکترولیت در کنار هم پیچیده می‌شوند و دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر ارتعاشات هستند. با توجه به میزان بالای مقاومت آن‌ها، استفاده در خودرو مناسب خواهد بود.

حجم این باتری‌ها کمتر از نوع AGM معمولی هستند و سرعت شارژ بیشتری دارند و می‌توان با ولتاژ بیشتری آن‌ها را شارژ کرد. در این نوع باتری‌ها از فناوری ترکیب مجدد گاز (Gas Recombine Technology) یا به اختصار GRT استفاده می‌شود. این فناوری باعث می‌شود تا مقدار خروج گازهای تولیدی به حداقل برسد و به‌علاوه، در صورت نیاز گازهای آزاد شده در فضای خانه باتری دوباره به فرایند برگردانده می‌شود.

باتری‌های ژلی

برای غلیظ شدن الکترولیت این باتری‌ها از ماده‌ای مانند ژل سیلیکا استفاده می‌شود. با افزودن این ماده به الکترولیت، حالت آن به صورت ژلاتین در می‌آید. از جمله خصوصیات این نوع باتری‌ها می‌توان به سرعت شارژ بالا، مقاومت کمتر در مقابل ولتاژ بیش از حد شارژ، مقاومت دمایی مناسب و CCA کمتر از باتری‌های AGM اشاره کرد. از جمله معایب این باتری‌ها می‌توان به محدود کاری بین ۲۲ تا ۳۷/۸ درجه سانتیگراد اشاره کرد که در صورت تجاوز از محدوده‌ی یادشده، الکترولیت حالت ژلاتینی خود را از دست داده و در نتیجه باتری خراب می‌شود.

باتری‌های سیلد یا پلمپ شده چیست؟

کسانی که با خودرو سروکار دارند ممکن است بارها نام باتری سیلد (Sealed) را شنیده باشند. اما باتری سیلد چیست؟ برخلاف باتری‌های قابل شارژ غیرسیلد، باتری‌های قابل شارژ سیلد حاوی مایع الکترولیت نیستند که در صورت شکستن باتری از آن خارج شود. در عوض، باتری‌های قابل شارژ سیلد (مهروموم شده) فقط مقدار کافی از مایع را در خود نگه می‌دارند تا جریان یافتن الکترولیت‌ها امکان‌پذیر باشد. این نوع باتری‌ها به عنوان باتری‌های بدون نیاز به نگه‌داری (MF) نیز شناخته می‌شوند.

دو نوع باتری سیلد قابل شارژ وجود دارد: نوعی ژلی و نوع AGM. باتری‌های ژلی حاوی ماده‌ای شبیه بتونه هستند، درحالی‌که باتری‌های AGM حاوی شبکه‌های فایبر گلاس مخصوص اشباع با اسید هستند. باتری‌های AGM عموماً قدرتمندتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند، اما باتری‌های ژلی طول عمر بیشتری دارند.

باتری اتمی خودرو

باتری سیلد که در ایران به نام باتری اتمی شهرت دارد، باتری پلمپ شده‌ای است که به جای داشتن ۶ درپوش جدا از هم، دارای درپوشی یکپارچه بوده و به دلیل جنس خاص صفحات آن، به گونه‌ای طراحی شده که نیاز به نگه‌داری و افزودن آب مقطر ندارد. ویژگی ظاهری این باتری‌ها، نداشتن پیچ برای افزودن اسید است. این باتری‌ها تا ۷ سال هم کارایی دارند.

باتری‌های سیلد و غیرسیلد

امروزه باتری‌ها در دو نوع اصلی وجود دارند: مهروموم نشده (پلمپ‌نشده) یا غیرسیلد و مهروموم‌ شده (پلمپ‌شده) یا سیلد. باتری سیلد می‌تواند همانند نمونه‌ی غیرسیلد، سرب اسیدی بوده و از همان الکترولیت شامل آب مقطر و اسید استفاده کند یا ممکن است از نوع باتری ژلی باشد که به جای مایع الکترولیت، از ژل در آن استفاده می‌شود. باتری‌های ژلی سیلد نیز نیازی به تخلیه یا وجود درپوش و مجرایی برای تخلیه ندارند.

صرف‌نظر از تفاوت آن‌ها، هر دو نوع باتری سیلد قابل شارژ دارای مزایای مهمی هستند. مزایای آن‌ها عمدتاً ناشی از این واقعیت است که الکترولیت باتری سیلد قابل شارژ کاملا در جداکننده (عایق بین صفحات) جذب می‌شود و نیازی به آب ندارد. آن‌ها به نگه‌داری یا تهویه کمتر نیاز دارند و می‌توانند آب‌وهوای مختلف را بهتر از باتری‌های غیرسیلد تحمل کنند.

همچنین باتری‌های سیلد قابل شارژ سریع‌تر از باتری‌های غیرسیلد شارژ می‌شوند. با این حال، باتری‌های سیلد قابل شارژ به اندازه باتری‌های غیرسیلد دوام ندارند. شارژ بیش از حد یا کم شارژ شدن تصادفی می‌تواند این تأثیر را بر باتری‌های سیلد و غیرسیلد تشدید کند.

باتری‌های سیلد قابل شارژ اغلب در سیستم‌های برق خارج از شبکه از جمله سیستم‌های سازگار با محیط زیست مانند انرژی خورشیدی و باد یافت می‌شوند. آن‌ها همچنین در سیستم‌های تغذیه بدون وقفه (UPS) و همچنین در رباتیک و برخی از خودروهای همه‌جارو (ATV) و موتورسیکلت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. باتری‌های سیلد و غیرسیلد قابل شارژ، عملکردهای مهمی را در جامعه انسانی انجام می‌دهند. آن‌ها انرژی مورد نیاز وسایل نقلیه، منابع اضطراری برق و حتی شبکه‌های برق را تأمین می‌کنند.

ساختار باتری اتمی یا سیلد

در فرایند ساخت باتری‌های اتمی، ابتدا تعدادی صفحه شارژ می‌شوند؛ سپس صفحات روی هم قرار گرفته و در قالب خاص باتری‌های سیلد عرضه می‌شوند. در سطح بیرونی این نوع از باتری ماشین، سه چراغ کوچک جهت نمایش وضعیت آن به رنگ سفید، قهوه‌ای و سبز قرار گرفته است:

رنگ سبز: باتری غیرسیلد، سالم و به‌صورت کامل شارژ شده است.

رنگ سفید: باتری ماشین معیوب است و به‌درستی کار نمی‌کند.

رنگ قهوه‌ای: باتری سالم، اما بدون شارژ است.

طرز کار باتری‌های سربی‌اسیدی

هرگاه دو فلز غیرهم‌جنس داخل اسید (الکترولیت) قرار گیرد، جریان برق تولید شده و یکی از فلزها به صفحه‌ی مثبت و دیگری به صفحه‌ی منفی تبدیل می‌شود. با توجه به این مطلب هر گاه دو فلز سرب (Pb) و دی ‌اکسید سرب (PbO2) را در محلول آب و اسید سولفوریک (H2So4) قرار دهیم، حداکثر مقدار برق ۲/۲ ولت تولید می‌شود. به این  ترتیب صفحه سرب به صفحه منفی و صفحه دی ‌اکسید سرب به صفحه مثبت تبدیل می‌شوند. با تولید برق، اسید در محلول از بین می‌رود و جنس هر دو صفحه به سولفات سرب تبدیل خواهد شد. هرگاه به جای گرفتن برق از باتری به آن برق بدهیم (شارژ کردن باتری)، یون‌‌های سولفات مجدداً به داخل محلول باز می‌گردند و اسید در محلول ایجاد می‌شود و جنس صفحات به حالت اولیه در می‌آید.

ساختمان باتری سربی- اسیدی خودرو از این اجزا ساخته شده است:

جعبه باتری، صفحات مثبت، منفی و عایق، الکترولیت، قطب‌‌های باتری، درپوش خانه‌های باتری و در بعضی از باتری‌ها هیدرومتر.

جعبه باتری

جعبه باتری از نوعی پلاستیک مقاوم ساخته می‌شود و دارای ۶ خانه مجزا از یکدیگر است. در کف هر خانه‌، برجستگی‌ها (پل‌هایی) وجود دارد. این پل‌ها به عنوان تکیه‌گاه صفحات عمل می‌کند تا در اثر وزن صفحات، اتصال صفحات با قطب‌ها از بین نرود و صفحات جدا نشوند. ضمناً به وسیله این پل‌‌ها، صفحات از کف باتری بالاتر قرار می‌گیرند. به این ترتیب رسوبات جدا شده از صفحات به کف جعبه می‌ریزد و بین صفحات قرار نمی‌گیرد و باعث اتصال کوتاه شدن باتری نمی‌شود. در هر خانه، تعدادی صفحه قرار گرفته است و فضای بین آن‌‌ها به وسیله‌ی الکترولیت پر می‌شود. روی خانه‌های باتری نیز به وسیله صفحه‌ای از جنس جعبه پوشانده شده است. روی این صفحه محل‌هایی برای بازدید و جبران کمبود الکترولیت هر خانه تعبیه شده است.

صفحات باتری

در هر خانه تعدادی صفحه مثبت، منفی و عایق قرار گرفته است. اسکلت اصلی صفحات مثبت و منفی از جنس سرب و کلسیم ساخته می‌شود که روی صفحات مثبت دی اکسید سرب (PbO2) و روی صفحات منفی سرب (Pb) قرار می‌گیرد.

در حالت کامل بودن شارژ باتری، صفحات مثبت به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز و صفحات منفی به رنگ توسی (سربی) هستند. صفحات مثبت و منفی به صورت یک در میان قرار می‌گیرند و همیشه تعداد صفحات مثبت از صفحات منفی یکی کمتر است. صفحات عایق نیز که از جنس پی‌وی‌سی (P.V.C) یا کاغذ انتخاب می ‌شوند، بین هر دو صفحه متوالی قرار می‌گیرند. تعداد صفحات عایق از مجموعه صفحات مثبت و صفحات منفی یکی کمتر هستند.

قطب‌های باتری

قطب‌‌های باتری، محل‌‌هایی هستند که می‌توان برق مورد نیاز خودرو را از آن‌ها دریافت کرد. هر باتری یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارد. در هنگام نصب باتری روی خودرو باید قطب منفی را به بدنه و قطب مثبت را به کابل استارت وصل کرد. به همین دلیل شناسایی قطب‌های باتری اهمیت زیادی دارد. به چند روش می‌توان قطب‌های باتری را از یکدیگر تشخیص داد.

قطب مثبت را با علامت‌های (+) یا (P) یا (POS) نام‌گذاری می‌کنند یا آن را به رنگ قرمز در می‌آورند. قطب منفی را نیز با علامت‌های (-) یا (N) یا (NEG) نام‌گذاری می‌کنند یا آن را به رنگ مشکی رنگ‌آمیزی می‌کنند. همچنین اندازه‌ی قطب مثبت از قطب منفی بزرگ‌تر است.

در صورتی‌ که به دلیل فرسوده بودن باتری، تمام این علائم از بین رفته باشند، به دو روش زیر می‌توان قطب‌های باتری را از یکدیگر تشخیص داد:

مولتی‌متر را روی حالت ولت‌‌متر قرار می‌دهیم. دو سر سیم‌های مولتی‌متر را به قطب‌های باتری وصل می‌کنیم. اگر عقربه حرکت کرد، قطبی که سیم مثبت را به آن وصل کرده‌ایم همان قطب مثبت و در غیراین صورت قطب منفی است. به وسیله آب نمک یا الکترولیت نیز می‌توان قطب‌های باتری را تشخیص داد. دو سیم را به قطب‌های باتری وصل کرده و سر دیگر سیم‌ها را در الکترولیت فرو می‌بریم. در اطراف هر سیم که حباب بیشتری تولید شد، آن سیم به قطب منفی متصل شده است.

درپوش خانه‌های باتری

بر اثر کارکرد باتری و دشارژ و شارژ شدن‌های متوالی، مقداری گاز در خانه‌‌های باتری ایجاد می‌شود. همچنین بر اثر تغییرات دما و حرکات باتری، مقداری از آب موجود در الکترولیت تبخیر می‌شود. در صورتی که بخار آب و گازهای تبخیرشده نتوانند از باتری خارج شوند، فشار در خانه‌‌های باتری بالا می‌رود و احتمال انفجار به وجود می‌آید. به همین دلیل باید درپوشی برای خانه‌‌های باتری وجود داشته باشد تا هم عمل تهویه باتری انجام پذیرد و هم اینکه امکان جبران آب مقطر از دست رفته در الکترولیت وجود داشته باشد؛ به همین دلیل درپوش دارای مجراهایی است که گازها از آن خارج می‌شوند.

مجراها به ‌نحوی ایجاد شده‌اند تا الکترولیت که در تکان‌های خودرو به بالا پاشیده می‌شود، نتواند از درپوش خارج شود. الکترولیتی که به طرف درپوش پاشیده می‌شود، به همراه گاز از مجراهای اول عبور می‌کند ولی در ادامه به تیغه برخورد می‌کند و به مجرای تیغه دوم نمی‌رسد، بلکه از همان مجرای اول دوباره به داخل باتری باز می‌گردد؛ ولی گازها از زیر تیغه عبور می‌کنند و به مجرای دوم تیغه می‌رسند و از طریق آن به هوای آزاد راه پیدا می‌کنند.

ولتاژ و ظرفیت باتری

هر خانه باتری، ولتاژی حدود ۲/۲ ولت تولید می‌کند. چون این مقدار اختلاف پتانسیل برای خودرو اندک است، از چند خانه استفاده می‌شود که طبق قوانین حاکم بر باتری‌های سری دنبال هم قرار گرفته‌اند و به این ترتیب ولتاژ نهایی برابر ولتاژ مجموع خانه‌‌ها است. چون از ۶ خانه برای باتری ماشین استفاده می‌شود، ولتاژ نهایی نزدیک ۱۲ ولت خواهد بود.

صفحات هر خانه به صورت موازی به یکدیگر وصل می‌شوند؛ این کار طبق قوانین حاکم بر باتری‌های موازی باعث می‌شود شدت جریان نهایی برابر مجموع شدت جریان همه صفحات باشد. پس هرچه تعداد صفحات بزرگ‌‌تر باشد، ظرفیت باتری افزایش می‌یابد. همچنین هرچه صفحات از اندازه بزرگ‌تری برخوردار باشند، ظرفیت باتری افزایش می‌یابد. علاوه بر این‌ها سطح الکترولیت باتری و قدرت الکترولیت در تولید برق نیز بر ظرفیت باتری تأثیر می‌گذارند.

الکترولیت باتری

باتری‌های ساخته شده را به دو روش می‌توان به بازار عرضه کرد. در روش اول آن‌ها را در حد مناسب از الکترولیت پرکرده، شارژ می‌کنند و به بازار می‌فرستند. این نوع باتری‌ها پس از مدت مشخصی، در صورتی که مورد استفاده قرار نگیرند، خود به خود تخلیه می‌شوند و به‌طور متوسط هر سه ماه یکبار نیاز به شارژ مجدد دارند. همچنین حمل‌ونقل آن‌ها نیز هزینه زیادی دارد. روش دوم این است که پس از شارژ باتری، الکترولیت آن‌ها را تخلیه می‌کنند. سپس آن‌ها را شست‌وشو می‌دهند و خشک کرده و به صورت خشک به بازار عرضه می‌کنند. این باتری‌ها بین ۱۲ تا ۱۸ ماه نیاز به شارژ مجدد ندارند. هنگام استفاده نیز باید باتری را تا حد مناسب از الکترولیت پر کرده و شارژ کرد و سپس از آن بهره برد. این باتری‌‌‌ها چون الکترولیت ندارند، حمل‌ونقل آن‌ها کم‌هزینه‌تر است.

سرویس و نگه‌داری باتری سربی‌اسیدی

به منظور افزایش کارکرد و عمر باتری سربی‌اسیدی، باید نکاتی را رعایت کرد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود:

• هر ماه یک‌بار سطح الکترولیت باتری را بازدید کرده و در صورت نیاز آب مقطر اضافه کنید. هرگز به باتری که سطح الکترولیت آن کاهش یافته، اسید اضافه نکنید.
• در صورت روشن نشدن خودرو زیاد استارت نزنید. استارت زدن زیاد باعث تخریب صفحات باتری و نیز قطع ارتباط صفحات با قطب‌های باتری به دلیل داغ شدن زیاد می‌شود.
• در صورتی که الکترولیت باتری سولفاته شود، می‌توان صفحات باتری را با آب گرم و جوش شیرین شست‌وشو داد و سپس از الکترولیت نو برای باتری استفاده کرد. در صورتی که الکترولیت و صفحات باتری سولفاته شده باشند، رنگ الکترولیت شیری می‌شود. در صورتی که رنگ الکترولیت غیراز بی‌رنگ (سالم بودن الکترولیت) یا شیری (سولفاته شدن باتری) باشد، باتری غیرقابل استفاده شده است. رنگ الکترولیت را می‌توان در هیدرومتر مشاهده کرد.
• در صورتی که قطب‌ها و بست‌های باتری سولفاته شود، باید آن‌ها را با برس مویی و آب گرم و جوش شیرین شست‌و‌شو داد.
• در صورتی که قطب‌ها و بست‌های باتری اکسیده (زنگ زده) شده باشند، استفاده از برس سیمی برای تمیز کردن اکسیدها تنها راه موجود خواهد بود.
• ریختن الکترولیت روی سطح باتری باعث برقرار شدن جریان ضعیفی به قطب‌های باتری و در نتیجه برق دزدی می‌شود.
• ریختن الکترولیت روی بدنه‌ی خودرو، باعث ایجاد خوردگی در سطح بدنه می‌شود. در صورت ریختن الکترولیت، محل را با آب شست‌وشو دهید.

در صورتی که باتری ماشین، انرژی لازم جهت استارت زدن را نداشته باشد و بخواهیم با باتری کمکی به باتری خودروی اول کمک کنیم، لازم است باتری‌ها را به وسیله کابل به صورت موازی به هم وصل کنیم. سپس به نحوی که سپرها و بدنه‌های دو خودرو به هم متصل نباشد، خودروی کمک‌کننده را روشن می‌کنیم‌.

سپس خودروی اول شروع به استارت زدن می‌کند. زمانی که خودروی اول روشن شد، کابل‌های رابط را جدا می‌کنیم. هرگز باتری‌‌ها را به صورت سری به همدیگر وصل نکنید، زیرا ولتاژ به ۲۴ ولت افزایش می‌یابد و در نتیجه باعث سوختن مصرف‌کننده‌‌های هر دو خودرو و در صورت انژکتوری بودن خودرو، باعث سوختن ECU می‌شود.

منبع: بیت ران