Kiel funkcias la aŭto-kuirilaro-teknologio?
Plumbo kaj acido estas du aferoj, kiujn plej multaj homoj scias sufiĉe por eviti. Plumbo estas peza metalo, kiu povas kaŭzi tutan kuŝejon de sanaj problemoj, kaj acida estas, bone, acida. La nura mencio pri la vorto kuraĝas bildojn de bublaj verda likvaĵoj kaj frenezaj sciencistoj klinitaj sur mondan regadon.
Sed kiel ĉokolado kaj arakida butero, plumbo kaj acida ne ŝajnas iri kune, sed ili faras. Sen plumbo kaj acida, ni ne havus aŭtonajn kuirilarojn, kaj sen aŭto-kuirilaroj, ni ne havus iujn modernajn akcesoraĵojn aŭ bazajn necesojn, kiel lumturoj , kiuj bezonas elektran sistemon funkcii. Do, kiel, ĉu ĉi tiuj du mortaj substancoj kunvenas por formi la rokan solidan fundamenton de aŭtomotikaj elektronikaj sistemoj? La respondo, por prunti turnon de frazo, estas elementa.
La Scienco pri Stokado Elektra Energio
Elektraj kuirilaroj estas simple stokadŝipoj, kiuj kapablas teni elektran ŝarĝon kaj liberigi ĝin en ŝarĝon. Iuj kuirilaroj kapablas produkti elektran fluon de siaj bazaj komponantoj tuj kiam ili estas kunvenitaj. Ĉi tiuj kuirilaroj estas nomataj primaraj kuirilaroj , kaj ili kutime estas forigitaj de kiam la akuzo estis malplenigita. Aŭto-kuirilaroj adaptiĝas al malsama kategorio de elektra kuirilaro, kiu povas esti ŝargita, liberigita kaj reŝargita denove kaj denove. Ĉi tiuj malĉefaj kuirilaroj uzas reverteblan kemian reagon, kiu diferencas de unu tipo de reŝargebla baterio al alia.
En terminoj, kiujn plej multaj homoj povas facile kompreni, la AA aŭ AAA-kuirilaroj, kiujn vi aĉetas en la vendejo, fiksas en via komando, kaj poste forĵetas, kiam ili mortas, estas ĉefaj kuirilaroj. Ili estas kunvenitaj, tipe el ĉu zink-karbono aŭ zinko kaj manganaj dióxido-ĉeloj, kaj ili kapablas provizi fluon sen esti akuzitaj. Kiam ili mortos, vi forĵetas ilin - aŭ forpuŝos ilin ĝuste, se vi preferas.
Kompreneble vi povas aĉeti tiujn samajn AA aŭ AAA-kuirilarojn en "reŝargebla" formo, kiu kostas pli. Ĉi tiuj reŝarĝeblaj kuirilaroj kutime uzas nikel-kadmion aŭ nikel-metalajn hidridajn ĉelojn. Kontraste kun tradiciaj "alkalaj" kuirilaroj, NiCd kaj NiMH-kuirilaroj ne kapablas provizi fluon ĉe la kunveno. Anstataŭe, elektra fluo aplikiĝas al la ĉeloj, kio kaŭzas kemian reagon ene de la kuirilaro. Vi tiam batas la kuirilaron en via malproksima kontrolo, kaj kiam ĝi mortos, vi metos ĝin en kargilon kaj la apliko de nuna revertas la kemian procezon, kiu okazis dum malŝarĝo.
Aŭto-kuirilaroj, kiuj uzas plumon kaj sulfuran acidon anstataŭ nikel-oksakhidroksido kaj hidrogen-absorbanta alojo, estas similaj al NiMH-kuirilaroj en funkcio. Kiam elektra fluo aplikiĝas al la kuirilaro, kemia reago okazas, kaj elektra ŝarĝo estas konservita. Kiam ŝarĝo estas konektita al la kuirilaro, tiu reago malŝaltas, kaj nun estas donita al la ŝarĝo.
Stokanta Energion Kun Plumbo kaj Acida
Se uzanta plumbo kaj acida por stoki elektran ŝarĝon sonas arkaikan, tio estas. La unua plumakida kuirilaro estis inventita en la 1850-aj jaroj, kaj la kuirilaro en via aŭto uzas la samajn bazajn principojn. La dezajnoj kaj materialoj evoluis dum la jaroj, sed la sama baza ideo estas ludata.
Kiam plumakida kuirilaro estas liberigita, la elektrolito fariĝas tre diluva solvo de sulfuro-acida, signifante ke ĝi estas plejparte maljuna H20 kun iuj H2SO4 flosantaj en ĝi. La plumaj teleroj, sorbinte la sulfuran acidaĵon, fariĝas unuavice sulfato. Kiam elektra fluo aplikiĝas al la kuirilaro, ĉi tiu procezo revertas. La plumaj sulfatoj-teleroj turniĝas (plejparte) reen al la plumbo, kaj la diluita solvo de sulfura acido fariĝas pli koncentrita.
Ĉi tio ne estas tre efika maniero por stoki elektran energion, laŭ kiom pezaj kaj grandaj la ĉeloj komparas al la energio, kiun ili stokas, sed plumaj acidaj kuirilaroj ankoraŭ estas uzataj hodiaŭ por du kialoj. La unua afero estas ekonomio; Plum-acidaj kuirilaroj multe multe pli malmultekostas ol iu ajn alia opcio. La alia kialo estas, ke plumaj acidaj kuirilaroj kapablas provizi grandajn kvantojn de postulata fluo samtempe, kio ilin faras tute taŭgaj por uzi kiel komencantaj kuirilaroj.
Kiel Malmulta Estas Via Ciklo?
Tradiciaj aŭtaj kuirilaroj iam estas nomataj SLI-kuirilaroj , kie "SLI" staras por ekkuro, lumigado kaj ŝaltado. Ĉi tiu mallongigo ilustras la ĉefajn celojn de aŭto-baterio sufiĉe bone, ĉar la ĉefa laboro de iu aŭto-baterio estas kuri la komencan motoron, la lumojn kaj la ŝaltilon antaŭ ol la motoro funkcias. Post kiam la motoro funkcias, la alternanto provizas la tutan necesan elektran energion, kaj la kuirilaro estas reŝargita.
Ĉi tiu tipo de uzado estas malprofunda tipo de deviga ciklo, ĉar ĝi provizas mallongan eksplodon de granda kvanto da fluo, kaj tio estas, kio aŭtoj de kuirilaroj specife desegnis. Konsiderante, la modernaj aŭtoj-kuirilaroj enhavas tre maldikaj platoj de plumbo, kiuj permesas maksimuman kvanton de ekspozicio al la elektrolito kaj provizas la plej eblajn amperojn dum mallongaj periodoj. Ĉi tiu dezajno estas necesa pro la grandegaj nunaj postuloj de komencaj motoroj.
En kontrasto al komencado de kuirilaroj, profunda ciklo-kuirilaroj estas alia tipo de plum-acidaj baterioj desegnitaj por "pli profunda" ciklo. La agordo de la platoj estas malsama, do ili ne taŭgas por provizi grandajn kvantojn de sur-postulo. Anstataŭe, ili estas desegnitaj por provizi malpli potencon por pli longaj kvantoj da tempo. La ciklo estas "pli profunda" ĉar ĝi estas pli longa, ol pro la ĝenerala malŝarĝo pli granda. Male al komencado de kuirilaroj, kiuj estas aŭtomate reŝargitaj post ĉiu uzo , profunda ciklo-kuirilaroj povas malrapide liberigi - al sekura nivelo - antaŭ ol oni denove reŝarĝiĝos. Kiel komenci kuirilarojn, profunda ciklo kondukas acidajn kuirilarojn ne devus esti liberigitaj sub la rekomendinda nivelo por eviti konstantan damaĝon.
Malsama Pako, Same Teknologio
Kvankam la baza teknologio malantaŭ plumaj acidaj kuirilaroj restis pli aŭ malpli la sama, progresoj en materialoj kaj teknikoj rezultigis multajn variojn. Profunda ciklo-kuirilaroj, kompreneble, uzas malsaman teleron-agordon por permesi pli profundan diksan ciklon. Aliaj variaĵoj prenas aferojn eĉ pli.
La plej granda antaŭeniro en plum-acidaj kuirilaroj probable verŝajne estis valve-reguligita plum-acida (VRLA) kuirilaroj. Ili ankoraŭ uzas plumon kaj sulfuran acidaĵon, sed ili ne havas "inunditajn" malsekajn ĉelojn. Anstataŭe, ili uzas ĉu gelotelojn aŭ sorbitan glason (AGM) por la elektrolito. La kemia procezo estas la sama ĉe baza nivelo, sed ĉi tiuj kuirilaroj ne estas submetitaj al ekster-gassing kiel inunditaj ĉelaj piloj, kaj ne estas vundeblaj al likvidoj, se ili estas forigitaj.
Kvankam VRLA-kuirilaroj havas multajn avantaĝojn, ili multe pli multekostaj ol tradiciaj ĉeloj de ĉeloj inunditaj. Do, dum la teknologio daŭre marŝas iam ajn, eble vi ankoraŭ veturos ĉirkaŭe kun la fina teknikaĵo de 1860-aj jaroj sub via kapuĉo ankoraŭ iom da tempo-krom se vi iros elektra. Sed tio estas tute malsama afero koncerne kuirilarojn.