แบตเตอรี่รถยนต์ทำงานอย่างไรและมีหน้าที่อะไร?

แบตเตอรี่รถยนต์ได้ให้พลังงานแก่ยานพาหนะสมัยใหม่มาเป็นเวลา 150 ปี โดยแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1859 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส กัสตง แปลนเต้ มันจะเป็นข้อตกลงที่ไม่ดีหากเราพูดถึงประสิทธิภาพของรถยนต์และละเลยแบตเตอรี่ แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับวิทยุรถยนต์ มอเตอร์สตาร์ท และทุกสิ่งในระหว่างนั้น

หากไม่มีแบตเตอรี่เหล่านี้ รถของคุณจะเป็นเพียงชิ้นโลหะที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แล้วคุณรู้หรือไม่ว่าแบตเตอรี่รถยนต์ทำงานอย่างไร? อะไรทำให้มันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและยาวนานขึ้น? ในบทความนี้ เราจะพูดถึงวิธีการทำงานของแบตเตอรี่รถยนต์

แบตเตอรี่รถยนต์คืออะไร?

แบตเตอรี่รถยนต์มีบทบาทสำคัญในรถยนต์ของเรา มันให้พลังงานไฟฟ้าที่จำเป็นในการสตาร์ทเครื่องยนต์รถยนต์ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นแบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นตะกั่วที่แช่อยู่ในกรด จากนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดจะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ในระหว่างปฏิกิริยานี้ แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานเคมีและปล่อยพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า แบตเตอรี่รถยนต์เป็นศูนย์กลางการจัดเก็บพลังงานของรถยนต์ หากแบตเตอรี่เริ่มล้มเหลว รถของคุณจะไม่สตาร์ท ทำงาน และขับเคลื่อนได้ นอกจากนี้แบตเตอรี่ยังสามารถชาร์จใหม่ได้ และเมื่อเราสัมผัสกับไฟฟ้า มันจะเก็บพลังงานไฟฟ้า แปลงเป็นพลังงานเคมี และชาร์จแบตเตอรี่

หากคุณเป็นเจ้าของรถยนต์ การทำความเข้าใจว่าแบตเตอรี่รถยนต์ทำงานอย่างไรเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากแบตเตอรี่รถยนต์มีบทบาทพื้นฐานในการทำงานของรถยนต์ของเรา พวกมันขาดไม่ได้

แบตเตอรี่รถยนต์มีลักษณะอย่างไร?

คุณสามารถระบุแบตเตอรี่ได้จากขั้วโลหะสองขั้วที่ด้านบน (หรือบางครั้งด้านข้าง) ของแบตเตอรี่ ขั้วเหล่านี้จะแสดงถึงขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เสมอ มันดูเหมือนกล่องเล็กๆ ขนาดเท่ากล่องรองเท้า นอกจากนี้ ตัวเรือนด้านนอกของแบตเตอรี่รถยนต์ยังได้รับการปกป้องด้วยพลาสติกซึ่งมักจะมีน้ำหนักมาก แบตเตอรี่มักจะมีวันที่ผลิตพิมพ์อยู่บนฉลาก แบตเตอรี่ส่วนใหญ่มีอายุการใช้งาน 3-5 ปี ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

แบตเตอรี่รถยนต์สตาร์ทรถได้อย่างไร?

วิธีการชาร์จแบตเตอรี่เมื่อเครื่องยนต์ทำงานคือกระแสไฟฟ้าเดียวกันจะไหลจากแบตเตอรี่ไปยังเครื่องยนต์ของรถเพื่อสตาร์ทรถ และปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่สามารถสตาร์ทได้อย่างรวดเร็วเมื่อแบตเตอรี่หมด เมื่อคุณเปิดสวิตช์กุญแจของรถยนต์ มันจะส่งสัญญาณไปยังแบตเตอรี่เพื่อเริ่มปฏิกิริยาเคมี ซึ่งจะให้พลังงานแก่มอเตอร์สตาร์ทที่หมุนเครื่องยนต์ อัลเทอร์เนเตอร์เป็นส่วนประกอบที่รับผิดชอบในการให้กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่แก่ระบบไฟฟ้าของรถยนต์ พลังงานที่แบตเตอรี่ให้จะถูกแทนที่ด้วยอัลเทอร์เนเตอร์

ทำไมต้องใช้แบตเตอรี่ในรถยนต์?

แบตเตอรี่รถยนต์ทำหน้าที่เหมือนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก มันให้พลังงานแก่รถยนต์ นอกจากนี้ยังใช้เพื่อจ่ายพลังงานสำหรับการใช้งานระยะสั้น ดังนั้น มาพูดคุยเกี่ยวกับหน้าที่ของแบตเตอรี่รถยนต์กันเถอะ:

การสตาร์ทเครื่องยนต์: หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของแบตเตอรี่รถยนต์คือการให้พลังงานเริ่มต้นในการสตาร์ทเครื่องยนต์ พลังงานนี้เริ่มกระบวนการเผาไหม้และสตาร์ทรถ

การเริ่มต้นระบบไฟฟ้า: ในกรณีที่เครื่องยนต์รถยนต์ดับ หากคุณยังคงต้องการเปิดเครื่องปรับอากาศ ที่ปัดน้ำฝน หรือคุณสมบัติอื่นๆ ของรถยนต์ แบตเตอรี่รถยนต์จะจ่ายพลังงานให้กับไฟ วิทยุ สเตอริโอ GPS เครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความร้อน และหน้าต่าง

การรักษาเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟ: แบตเตอรี่รถยนต์ให้พลังงานแก่ส่วนต่างๆ ของรถยนต์ ช่วยรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า

พลังงานสำรอง: หากอัลเทอร์เนเตอร์ของคุณล้มเหลวหรือเครื่องยนต์หยุดทำงาน แบตเตอรี่รถยนต์จะเป็นพรที่ซ่อนอยู่ มันทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองและทำงานรถยนต์ชั่วคราว

ระบบอิเล็กทรอนิกส์: ยานพาหนะขั้นสูงในปัจจุบันมีระบบอิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภทที่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรจากแบตเตอรี่รถยนต์ ระบบเหล่านี้อาจรวมถึงการฉีดเชื้อเพลิง ระบบความปลอดภัย และการจัดการเครื่องยนต์

ทำไมแบตเตอรี่ถึงหมด?

คุณควรรู้ว่าเมื่อคุณใช้แบตเตอรี่รถยนต์เพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ แบตเตอรี่จะถูกใช้พลังงานจนหมดในคราวเดียวและชาร์จใหม่โดยเครื่องยนต์ขณะที่คุณขับรถ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับประเภทของการเดินทางที่คุณทำและนิสัยทั่วไปอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อแบตเตอรี่ของคุณ โดยเฉลี่ยแล้วแบตเตอรี่รถยนต์มีอายุการใช้งานประมาณห้าปี (หรือมากกว่านั้น) แต่สุดท้ายก็ขึ้นอยู่กับว่าคุณดูแลแบตเตอรี่ของคุณดีแค่ไหน ดังนั้นหากคุณเดินทางระยะสั้นบ่อยๆ แบตเตอรี่ของคุณจะไม่มีโอกาสชาร์จเต็มก่อนที่คุณจะใช้งานอีกครั้ง และจะเสื่อมสภาพเร็วขึ้น

แบตเตอรี่รถยนต์ทำงานอย่างไร?

แบตเตอรี่รถยนต์ให้พลังงานแก่ส่วนประกอบหลายอย่าง ดังนั้นมันทำให้ทุกอย่างทำงานได้อย่างไร? คุณรู้ไหมว่ามันมากกว่าแค่กล่องธรรมดาที่มีองค์ประกอบและกลไกที่เหมาะสม มาพูดคุยกันในรายละเอียดว่าแบตเตอรี่รถยนต์ทำงานอย่างไร

1.ในขณะที่แบตเตอรี่รถยนต์ปล่อยประจุ จะเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างแผ่นตะกั่วลบและอิเล็กโทรไลต์กรดซัลฟิวริก ซึ่งในขณะนั้นแผ่นตะกั่วจะมีประจุลบและทำหน้าที่เป็นแอโนด ปฏิกิริยาเคมีทั่วไปที่เกิดขึ้นที่แอโนดคือพวกมันทำปฏิกิริยากับไอออนซัลเฟต (SO4^2-) ในอิเล็กโทรไลต์ และพวกมันปล่อยอิเล็กตรอน Pb + SO4^2- → PbSO4 + 2e^-

ตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) ทำปฏิกิริยากับไอออนซัลเฟตและน้ำ โดยที่แผ่นตะกั่วบวกทำหน้าที่เป็นแคโทด พวกมันจะสร้างตะกั่วซัลเฟตและปล่อยอิเล็กตรอน ซึ่งไหลในวงจรและสร้างกระแสไฟฟ้า กระแสเหล่านี้จ่ายพลังงานให้กับระบบไฟฟ้าของรถ ดังนั้นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นบนแผ่นนี้สามารถแสดงได้เป็น PbO2 + SO4^2- + 4H^+ + 2e^- → PbSO4 + 2H2O

2.การแปลงพลังงานและปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์แบตเตอรี่

แบตเตอรี่รถยนต์เกิดปฏิกิริยาเคมี และสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร! ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่ปล่อยประจุและชาร์จ และปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นในแบตเตอรี่เมื่อแผ่นตะกั่วทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นกรดซัลฟิวริก ดังนั้นมาทำความเข้าใจปฏิกิริยาเหล่านี้และการทำงานที่เหมาะสมของชิ้นส่วนกันเถอะ

3.เมื่อเราจ่ายกระแสจากภายนอก แผ่นตะกั่วลบยังทำหน้าที่เป็นแอโนดเพราะกระบวนการชาร์จเป็นกระบวนการตรงข้ามกับการปล่อยประจุ และเกิดปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับในระหว่างกระบวนการนี้ มันจะแปลงตะกั่วซัลเฟตเป็นตะกั่วและไอออนซัลเฟต ในขณะเดียวกัน อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการปล่อยประจุจะถูกผลักกลับเข้าไปในแผ่น ดังนั้น นี่คือสมการเคมี PbSO4 + 2e^- → Pb + SO4^2- นอกจากนี้ แผ่นบวก (แคโทด) จะแปลงตะกั่วซัลเฟตเป็นตะกั่วออกไซด์และน้ำ นอกจากนี้ยังดูดซับอิเล็กตรอนเข้าไปในแผ่นอีกครั้ง ดังนั้นปฏิกิริยาเคมีของมันคือ PbSO4 + 2H2O → PbO2 + SO4^2- + 4H^+ + 2e^- กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพในการฟื้นฟูองค์ประกอบทางเคมีของแผ่นตะกั่ว และนอกจากนี้ยังช่วยให้แบตเตอรี่เก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ในภายหลัง

แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

ไม่สามารถประมาณอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้โดยตรง แต่โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานตั้งแต่ 3 ถึง 5 ปีหากใช้งานและบำรุงรักษาเป็นประจำ ดังนั้นแบตเตอรี่บางก้อนสามารถใช้งานได้นานหากคุณดูแลและบำรุงรักษาแบตเตอรี่เป็นอย่างดี ความถี่ในการใช้งาน สภาพอากาศ การบำรุงรักษา และคุณภาพสามารถเพิ่มหรือลดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ แบตเตอรี่อาจเสียก่อน 3 ปีได้เช่นกัน และหนึ่งในหกของแบตเตอรี่อาจเสียและรถของคุณจะไม่สตาร์ท หากแบตเตอรี่ของคุณเสีย มีปัญหา หรือมีอายุมากกว่า 5 ปี สิ่งสำคัญคือต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่โดยเร็วที่สุด นี่คือสิ่งที่อาจเกิดขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ของคุณเสีย:

รถของคุณใช้เวลานานในการสตาร์ทหลังจากหมุนกุญแจ

เมื่อคุณพยายามสตาร์ทรถ ไฟบนแผงหน้าปัดกะพริบ แต่รถไม่สตาร์ท

วิทยุและไฟหน้าของคุณไม่ทำงาน

เมื่อคุณเปิดประตูเพื่อสตาร์ทรถ ไฟภายในไม่ติด

เมื่อแบตเตอรี่เสีย รถของคุณจะไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยตัวเองได้ และวิธีที่ดีที่สุดในการบำรุงรักษาแบตเตอรี่คือการตรวจสอบเป็นประจำและขับรถเป็นประจำเพื่อให้ไดชาร์จเจอร์ชาร์จแบตเตอรี่

วิธีปกป้องแบตเตอรี่ของคุณ?

สภาพอากาศ นิสัยการขับขี่ ภาระไฟฟ้าบนรถ การบำรุงรักษาที่เหมาะสม และคุณภาพของแบตเตอรี่เป็นปัจจัยที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ คุณสามารถปกป้องแบตเตอรี่รถยนต์ของคุณและยืดอายุการใช้งานได้หลายวิธี นี่คือคำแนะนำบางประการ:

หากคุณไม่ค่อยได้ใช้รถ ให้พิจารณาซื้อเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ของคุณ

เปิดระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในรถของคุณ (ระบบเพลง ที่ปัดน้ำฝน เครื่องทำความร้อน ฯลฯ) เมื่อสตาร์ทหรือจอดรถ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อที่ขั้วของคุณปราศจากเศษซากและยึดแน่น

อย่าขับรถในระยะทางสั้นเกินไปและให้เวลาเพียงพอสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ของคุณในการชาร์จอย่างเหมาะสม

หลีกเลี่ยงการให้รถของคุณสัมผัสกับความร้อนมากเกินไปในฤดูร้อน - สิ่งนี้อาจส่งผลเสียต่อแบตเตอรี่ของคุณ