انواع باتری خودرو و ضرورت استفاده

انواع باتری خودرو و ضرورت استفاده در خودرو 

در پیش امکان سنجی تولید باتری خودرو لازم است از بخش های فنی و کاربردها و انواع و تفاوت های  آن آگاهی مناسبی بدست آورد این اطلاعات را می توانید از طریق دانلود طرح توجیهی آماده آن در سامانه طرح یاب  دریافت نمایید.  باتری خودرو بعنوان منبع  تغذیه قابل شارژ مورد نیاز  روشن کردن وسیله نقلیه است که  برای استارت اولیه خودرو ولتاژ و جریان برق  مورنیاز را می‌فرستد تا هم جرقه پیشرانه  در موتورهای خودروهای درون سور را فراهم نمابد  و هم  برق کافی و مورد نیاز  چراغ‌های جلو، رادیو و برف‌پاکن‌ها  و سایر قطعات برقی را تامین می نماید پس  باتری وظیفه تامین انرژی مورد نیاز خودرو   در محدوده  جریان از  30 الی 70 آمپر در ولتاژ   5/13 تا 5/14 را برعهده دارد تا پس  روشن شدن دینام خودرو را  در مسیر تامین نیاز برق  خودرو قرارگرفته و موتور را به حرکت آورد و همزمان با آن شاژ مجدد باتری را نیز انجام  دهد و سیستم‌های برقی  خودرو  شامل  پیشرانه و کنترلرها ، سیستم احتراق و سوخت رسان  و سایر منابع مصرف باتری  را تخلیه  ننماید باتری های  رایج  مورد استفاده در خودروها عبارتند از : باتری‌های لیتیوم یون ، باتری‌های اسید سربی ، باتری‌های SLI و باتری‌های چرخه عمیق  هستند اکثر خودروها  با موتور احتراق داخلی از باتری سرب اسید استفاده می کنند. به طور کلی   طراحی و ساخت باتری را بگونه  زیر طبقه بندی کرد:

باتری سیلدیا مرطوب  به عنوان باتری سلول مرطوب شناخته می شود و نیاز به شارژ منظم با آب مقطر دارد. باتری اسید سرب با تنظیم شده دریچه (VRLA): باتری VRLA یک باتری آب بندی شده و با ویژگی  کم تعمیر است، به همین دلیل به آن باتری اسید سرب مهر و موم شده (SLA) نیز می گویند. نیازی به پر کردن و شارژ الکترولیت یا آب مقطر را  ندارد و در صورت واژگونی محتوی مایع  نمی ریزد  باتری لیتیوم یونی مورد استفاده در خودروی هیبریدی یا الکتریکی  که ممکن است یک باتری اسید سرب کمکی را نیز  به عنوان ذخیره ثانویه  داشته باشند. خودرو ها بدلیل طراحی فیزیکی وو ابعادی و میزان مصرف انرژی سبب شده اند تا باتری  در  طراحی ابعاد فیزیکی  و ذخیره انرژی  متفاوتی تولید شود با مدرن شدن خودروهای نیازهای برق متفاوتی دارند. به این ترتیب، باتری‌های خودرو نیز متناسب با این نیازها متفاوت هستند.  به همین دلیل  ۸  نوع رایج باتری خودرو را توضیح می دهیم.

ساختار سیستم باتری  خودرو

باتری خودرو نمونه ای از باتری سلول مرطوب با شش سلول است. هر سلول باتری ذخیره سازی سرب از صفحات متناوب ساخته شده از یک شبکه آلیاژ سرب پر از صفحات سرب اسفنجی (کاتد) یا پوشش داده شده با دی اکسید سرب (آند) تشکیل شده است. هر سلول با محلول اسید سولفوریک که همان الکترولیت است پر می شود

انواع رایج  باتری خودرو

•  باتری سرب اسیدی غرق شده (سلول مرطوب)

باتری سرب اسیدی قدیمی ترین نوع باتری خودرو است و بسیار رایج و مقرون به صرفه است. این باتری SLI نیز نامیده می شود که مخفف عبارت Starting, Lighting, Ignition است. این  باتری ها  دارای ساختار  سلول مرطوب است.  و  از 6 سلول  دارای  محلول الکترولیت مایع اسید سولفوریک  رقیق شده با  آب ساخته شده و ولتاژ 5/12   ولت را در شارژ کامل تامین می کند. این نوع   باتری ها می توانند  برای راه اندازی موتورها   و لوازم جانبی  خودرو  انرژی الکتریکی کافی را  تامین نمایند. با این حال، محلول الکترولیت باید به صورت دوره‌ای پر شود و برای جلوگیری از ریختن آن باید  با ساختاری بدون نشت  به   صورت عمودی نصب شود. این باتری ها  در صورتی که در  کمتر از 50 درصد از سطح  تخلیه (DoD) خود  قرار گیرد عمر باتری کاهش می یابد.

•  باتری مرطوب پیشرفته (EFB) Enhanced Flooded Battery

باتری EFB یک باتری  دارای سلول های مرطوب  بهبود یافته دارای  کارایی مناسب تری است و از محلول الکترولیت مایع استفاده می‌کند، این باتری مهر و موم شده است و طراحی آن بای کارکرد تا دو برابر طول عمر برای سواری خودرو  طراحی شده است. باتری EFB می‌تواند دور موتوری تا  بیش از دو برابر را در مقایسه با  باتری معمولی تولید کند. این به عنوان یک گزینه برای باتری AGM برای دوام و عملکرد ملحوظ می شود که اغلب در خودروهایی با فناوری استارت استاپ استفاده می شود.

•  باتری سلول ژل (سلول خشک)

باتری های سلول ژل به عنوان یک محصول  با الکترولیت محافظت شده و غیر قابل ریختن سیلد ساخته شده اند . ایت باتری ها  نوعی باتری VRLA هستند و به عنوان باتری های سلول خشک نیز شناخته می شوند . ساختار  باتری های الکترولیت ژل دار  شبیه  باتری پر شده است ، اما در آن  کلسیم جایگزین آنتیموان در صفحات سرب می شود و به محلول الکترولیت  سیلیس اضافه می شود و آن را به ژل تبدیل می نماید و طول  عمر چرخه استفاده از باتری افزایش یافته و در برابر لرزش و ضربه انتقال یافته به خودرو  مقاوم تر است.  باتری ژله‌ای با پیشرفت‌ها در باتری‌های AGM کاربرد محدودتری پیدا  کرده است.

•  باتری شبکه حصیری شیشه ای جاذب (AGM) Absorbent Glass Mat

باتری AGM یک باتری VRLA شبیه به باتری سلول مرطوب است  و طوری طراحی شده است که می تواند  نیازهای انرژی الکتریکی وسایل نقلیه مدرن  تامین  نماید  اما دارای  یک جداکننده شبکه حصیری  فایبرگلاس جاذب  و نگهدارنده  محلول الکترولیت است  این نوع باتری بازدهی  بهتری نسبت به باتری های  سلولی و ژل دار را  دارد. و  می تواند تا 5 برابر سریعتر شارژ شود و طول عمری تا  3 برابری نسبت به یک باتری معمولی را دارد  .  و از مزیت  کاهش  80 درصدی در میزان تخلیه بار است  از این باتری برای استفاده در  وسایل نقلیه با برنامه های استارت-استوپ خودکار و  قابلیت  بازیابی انرژی ترمز ایده آل است اما دارای فیمت بالاتری نسبت به باتری های معمولی است .

•  باتری چرخه عمیق Deep Cycle

باتری چرخه عمیق نوعی باتری سرب اسیدی است و می تواند سیل یا آب بندی شود و  از صفحات  باتری ضخیم تری در ساخت سلول های خود استفاده کند و دارای  ماده فعال متراکم تری است از این  باتری برای تامین  انرژی پایدار  بموازات کاهش جریان در دوره های زمانی طولانی تر طراحی شده  و از آن برای استفاده در  وسایل نقلیه تفریحی، چرخ دستی‌های متحرک  و وسایل نقلیه دریایی استفاه می شود.

•  باتری لیتیوم یون (Li-Ion)

  باتری لیتیوم یونی در خودروهای هیبریدی یا الکتریکی (EV) بکار می رود  . باتری لیتیوم یون قابلیت ذخیره سازی انرژی بیشتری را دارد و زمان شارژ سریع تری دارد. ایت باتری  نسبت به باتری‌های معمولی بلحاظ سطح تکنولوژی  سبک‌تر است  و آن را  برای  استفاده در خودروهای الکتریکی مناسب نموده است سبکی  معادل  معنای تامین انرژی طی مسافت بیشتر با یک بار شارژ برای خودرو  است اما با طول عمر بالا قیمت و هزینه بلاتری را  نسبت به باتری های اسید سرب دارد  . اکثر سازندگان این باتری  5 تا 8 سال باتری های لیتیوم EV تولیدی را گارانتی  می نمایند . قطعات باتری لیتیوم یون قابلیت  بازیافت هستند را داشته و بلحاظ زیست محیطی گزینه خوبی بهتری هستند

• باتری نیکل متال هیدرید

باتری NiMH (هیدرید نیکل-فلز) اغلب در خودروهای هیبریدی استفاده می شود اما در برخی از خودروهای الکتریکی بکار می رود . این باتری هیبریدی نسبت به باتری لیتیوم یون یا اسید سرب دارای چرخه عمر طولانی تری است. با این حال، نرخ تخلیه بالاتری  دارند و  گران تر  هستند و گرمای بیشتری  تولید می کنند. به همین دلیل است که باتری NiMH برای خودروهای برقی قابل شارژ کمتر بکار می روند  و کاربرد آنها بر روی خودروهای هیبریدی متمرکز شده است.

مطالعه بیشتر