Устройство и принцип работы аккумулятора

ВВЕДЕНИЕ

Современный мир – мир электронной техники, которая помогает, упрощает и облегчает жизнь. Электронной технике для работы необходимо питание, которого иногда не бывает. Наука двигается к тому, что источники энергии становятся портативными, то есть мобильными и переносными. Аккумулятор (далее по тексту АКБ) – является одним из видов портативного источника электрической энергии. Эволюция аккумуляторов шла в ногу с научно техническим прогрессом от более сложного и массивного аккумулятора, к более простому, но мощному. На рынке производители предлагают аккумуляторы с различными техническими характеристиками, различного типа, вида и качества.

Выбор аккумулятора для автомобиля и проведение качественного технического обслуживания, а также правила его правильной эксплуатации всегда являлись актуальной темой для дискуссий среди автомобилистов.

Противоречие. При наличии простых правил ухода и обслуживания, аккумуляторная батарея не вырабатывает установленный срок службы (см. прил.3).

Проблема. Не знание правил эксплуатации, не своевременное и не качественное проведение технического обслуживания аккумулятора сокращают срок службы, который часто не доходит даже до срока гарантии рекомендованного заводом изготовителем.

Тема: «Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей»

Гипотеза. Литий - ионные аккумуляторы самые перспективные в эксплуатации.

Объект исследования: Аккумуляторные батареи для автомобилей.

Предмет исследования: Техническое обслуживание и правильная эксплуатация АКБ.

Цель исследования: Разработка и формирование правил эксплуатации АКБ.

Задачи:

1. Проанализировать последовательность технического обслуживания АКБ.

2. Провести сравнительный анализ различных типов АКБ.

3. Определить преимущества и недостатки различных типов аккумуляторов.

4. Разработать чертеж участка для технического обслуживания и ремонта АКБ, схему АКБ.

Методы исследования:

- анализ и синтез, что позволило на начальном этапе проработать источники по теме выпускной квалификационной работы;

- моделирование, что позволило выстроить модели схем технологической операции технического обслуживания АКБ и участка по ремонту АКБ;

- сравнение – проведение сравнительного анализа нескольких видов АКБ.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, теоретической и практической частей, заключения и списка источников и литературы. В заключении обобщены результаты проведенного исследования, сформулированы выводы.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные модели схем имеют практическое применение на предприятиях, имеющих автопарк.

 

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Устройство и принцип работы аккумулятора

Аккумуляторная батарея - химический источник тока, который после разряда обладает возможностью заряда (преобразования электрической энергии в химическую) путем пропускания через него электрического тока обратного направления.

Принципиально конструкция аккумуляторов остается неизменной: свинцовые пластины и кислота (см. прил.1, рис. 1). Простейший свинцовый аккумулятор состоит из пластмассовой банки, в которую залит электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде), и двух свинцовых пластин. Поверхности пластин, находящиеся в электролите, покрываются тонким слоем сернокислого свинца, иначе называемым сульфатом свинца. Положительные пластины заполнены активной массой - диоксидом свинца PbO₂, отрицательные – свинцовые пластины заполнены активной массой, состоящей из губчатого свинца.

Рисунок1 - Аккумулятор

При разряде активная масса положительной и отрицательной пластин переходит в сернистое соединение свинца PbSO₄ с выделением воды. Обязательное условие для работы аккумулятора – зарядка, т.е. через него пропускают электрический ток. При прохождении постоянного электрического тока от постороннего источника через аккумулятор, в результате химической реакции на пластине, соединенной с положительным полюсом источника тока, образуется перекись свинца, а на пластине, соединенной с отрицательным полюсом источником тока,- металлический свинец в виде рыхлой губчатой массы. При этом в электролит выделяется серная кислота, которая увеличивающая плотность.

АКБ автомобильные являются источником питания для электроприборов, а также эффективным энергетическим дополнением функции генератора, который в условиях городского цикла не всегда способен вырабатывать необходимое количество энергии. По разновидности аккумуляторы различают кислотные и щелочные.

На сегодняшний день свинцово-кислотные системы наиболее практичны сочетанием пусковой эффективности, надежности и стоимости. Сегодня идет разработка по совершенствованию уже существующих технологий. Примером этого труда являются последние модификации созданных литий - ионных аккумуляторов, которые устанавливаются на электромобили. Ученые делают большие успехи в этой немаловажной и перспективной отрасли науки, так как будущее, несомненно, за автомобилями, ездящими на электротяге. Ввиду не бесконечности запасов нефтепродуктов, и усугубляющейся экологии производство электромобилей несет в себе большой потенциал для мощного развития. В свою очередь это требует создание мощных аккумуляторов. Аккумуляторов имеющих небольшую массу и габариты, но большую емкость, не требующих большого внимания и труда в обслуживании.