باتری اسیدی یا باتری سربی-اسیدی گونه ای از باتری قابل شارژ است که در سال ۱۸۵۹ توسط فیزیکدان فرانسوی، گاستون پلانته اختراع شد.علی رغم ذخیره انرژی کم نسبت به وزن و حجم آن، به دلیل هزینه پایین و عرضه زیاد در وسایل نقلیه موتوری مورد استفاده قرار می گیرد.ساختار یک باتری ترکیبی است از مواد شیمیایی، نکات الکتریکی، نگهدارنده ها و فرم دهنده های مکانیکی.
باتری سرب اسید متشکل از ۴ بخش
الکترود یا صفحات مثبت که به آن ها آند نیز گفته می شود.الکترونها در حین دشارژ جذب این قطب یا صفحات می شوند.در باتریهای سرب اسیدی ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده صفحات مثبت، اکسید سرب (PbO2) می باشد.
الکترود یا صفحات منفی که به آن ها کاتد نیز گفته می شود.الکترونها در حین دشارژ از این قطب خارج می شوند.ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده الکترودهای منفی، سرب (Pb) است.لازم به ذکر است که سرب یا اکسید آن از لحاظ مکانیکی قابلیت فرم گیری مناسب ندارند و اغلب به کمک افزودن آلیاژهای مختلف و همچنین شبکه های نگهدارنده حالت دهی می شوند.ضمناً اصطلاحاً آن ها را مواد فعال یا Active Material نیز می گویند.زیرا در اصل واکنش شیمیایی داخل باتری به کمک سرب و اکسید آن صورت می گیرد.
الکترولیت که محیط ما بین دو الکترود را پر می کند و در واقع بستری برای عبور شارژ بین الکترودهای مثبت و منفی را فراهم می آورد.در باتریهای سرب اسیدی هر دو قطب در محلولی از اسید سولفوریک (H2SO4) با غلظتی در حدود ۲۵ تا ۴۰ درصد و آب (H2O) با غلظتی در حدود ۶۰ تا ۷۵ درصد، غوطه ور هستند.ترکیب آب و اسیدسولفوریک باعث می شود که اسید سولفوریک به صورت یونیزه درآمده و به یونهای +H و -HSO4 تبدیل شود.
جداکننده و فاصله دهنده، بخش دیگر باتریهای سرب اسیدی را تشکیل می دهند.وظیفه اصلی آن ها جداسازی و ایزوله کردن الکتریکی قطبهای مثبت و منفی از یکدیگر است.بخشی از تکنولوژی ساخت باتریهای سرب اسیدی، مربوط به طراحی این ایزولاتورهای الکترومکانیکی است.در بعضی از انواع که از نظر حجم باتری محدودیتی وجود ندارد، این ایزولاسیون به کمک ایجاد فاصله فیزیکی بین الکترودها ایجاد می شود که باعث ارزانتر شدن باتری ولی افزایش حجم آن می شود.
اجزاي يك باتری اسیدی
از دیگر اجزای باتری می توان به:
پوسته............................... Battery case
درپوش باتری....................Battery cover
در خانه باتری..............................Vent cap
قطب های باتری.................. Terminal post
خانه باتری...............................Battery cell
صفحه های مثبت.................. Positive plate
صفحه های منفی ............... Negative plate
صفحه های عایق ....................... Separator
الکترولیت................................. Electrolyte
شانه نگهدارنده صفحات.................. Plate connector
پلاک باتری........................ Battery information label
نشاندهنده شارژ باتری.....................Gravity indicator
نشاندهنده سطح الکترولیت................charging leveler
اشاره کرد.بعضی از این اجزا در تمامی باتربها استفاده نمی شوند . مثلا نشان دهنده شارژ بودن باتری و نشاندهنده سطح الکترولیت
طول عمر طراحی شده باتری اسیدی
هر نوع باتری با طول عمر مشخص طراحی شده است و البته در شرایط استفاده ایده آل از آنها. معمولا باتری هایی با تکنولوژی AGM برای طول عمری برابر 5 تا 10 سال طراحی شده است. هر چه از باتری بیشتر استفاده شود و شارژ و دشارژ بیشتری بر باتری وارد شود، طول عمر آن کاهش مییابد. به همین دلیل سازمان هایی که با قطعی برق زیادی مواجه می باشند با همین دلیل نیاز به تعویض زودتر باتری های خود دارند. همچنین در صورتی که باتری نیز به شارژ و دشارژهای کامل نرد طول عمر آن کاهش می یابد.
طول عمر – متوسط تعداد سیکل های دشارژ
متوسط تعداد سیکل های دشارژی که باتری با آن مواجه خواهد بود، هنگام دشارژ شدن باتری از سطح شارژ 100 درصد به 50 درصد است که در این زمان باتری تا رسیدن به سطح 100 درصد مجدد شارژ می شود. یکی از روش های افزایش طول عمر باتری همین موضوع است که تا چه سیکلی باتری شارژ گردد. هرچه سیکل های شارژ باتری کمتر باشد، باتری طول عمر بیشتری را خواهد داشت.
اگر باتری پس از رسیدن به سطح 75 درصد، شارژ مجدد شود، متوسط تعداد سیکل های دشارژ برابر 1000 خواهد بود.
اگر باتری پس از رسیدن به سطح 50 درصد، شارژ مجدد شود، متوسط تعداد سیکل های دشارژ برابر 400 خواهد بود.
اگر باتری پس از رسیدن به سطح 30 درصد، شارژ مجدد شود، متوسط تعداد سیکل های دشارژ برابر 200 خواهد بود.
پس اینکه چه مدتی باتری عمر خواهد کرد، به شرایط استفاده شما از باتری بستگی دارد. ابعاد محل نگهداری باتری ها و میزان و مدت استفاده از آنها و تعداد دفعات شارژ مجدد، تماما عواملی هستند که در طول عمر باتری تاثیر دارند.
به عنوان مثال اگر مجموعه باتری های شما ظرفیت 200 آمپرساعت را داشته باشند و روزانه از آنها 40 آمپرساعت استفاده شود، پس از 5 روز به طور کامل دشارژ می شوند (البته که رسیدن به دشارژ 100 درصدی به خاطر کاهش ظرفیت باتری های توصیه نمی شود). به طور ایده آل یعنی با شارژ کردن باتری هنگامی که به سطح 50 درصد از شارژ خود می رسد، با ظرفیت 200 آمپرساعت و استفاده 40 آمپرساعت روزانه، به طور متوسط هر دو تا سه روز نیاز به یک شارژ مجدد باتری خواهد بود.
دلایل خالی شدن باتری ماشین و روش های پیشگیری از آن
