dangnamphong
Tài xế O-H
Khái quát những điều cơ bản về Accu có thể bạn chưa biết ?
I - Khái niệm Accu
Accu là loại nguồn điện thứ cấp, hoạt động dựa vào quá trình biến đổi hóa năng thành điện năng. Nó có thể được nạp và tái sử dụng nhiều lần trước khi phải thay thế.
Accu có nhiều tên gọi như ắc quy, acquy, bình accu, bình ắc quy, ắc quy lưu điện, ắc quy tích điện…
Accu có nhiều tên gọi như ắc quy, acquy, bình accu, bình ắc quy, ắc quy lưu điện, ắc quy tích điện…
II - Công dụng Accu
Accu trong ô tô thường được gọi là accu khởi động để phân biệt với loại accu sử dụng ở các lĩnh vực khác. Accu khởi động trong hệ thống điện thực hiện chức năng của một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại.
Accu khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm việc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Ngoài ra, accu còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ô tô khi điện áp máy phát dao động.
Accu khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm việc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Ngoài ra, accu còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ô tô khi điện áp máy phát dao động.
III - Phân loại accu
Trên ôtô có thể sử dụng hai loại accu để khởi động: accu axit và accu kiềm. Nhưng thông dụng nhất từ trước đến nay vẫn là accu axit, vì so với accu kiềm nó có sức điện động của mỗi cặp bản cực cao hơn, có điện trở trong nhỏ và đảm bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù accu kiềm cũng có khá nhiều ưu điểm.
Đặc điểm của loại accu chì – axit là có thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (5 ÷ 10s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200 ÷ 800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ.
Đặc điểm của loại accu chì – axit là có thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (5 ÷ 10s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200 ÷ 800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ.
IV - Cấu tạo Accu
Cấu tạo accu
Một bình accu trên ô tô bao gồm một dung dịch acid sunfuric loãng và các bản cực âm, dương. Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì thì nó được gọi là accu chì-acid. Một bình accu được chia thành nhiều ngăn (accu trên ô tô thường có 6 ngăn), mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả được nhúng trong dung dịch điện phân.
1, Cấu tạo của một ngăn
Cơ sở cho hoạt động của accu là các ngăn của accu. Các bản cực âm và bản cực dương được nối riêng rẽ với nhau. Các nhóm bản cực âm và bản cực dương này được đặt xen kẽ với nhau và ngăn cách bằng các tấm ngăn có lỗ thông nhỏ. Kết hợp với nhau, các bản cực và tấm ngăn tạo nên một ngăn của accu. Việc kết nối bản cực theo cách này tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu hoạt tính và chất điện phân. Điều đó cho phép cung cấp một lượng điện nhiều hơn. Mặt khác dung lượng của bình accu tăng lên vì diện tích bề mặt tăng lên. Càng nhiều diện tích bề mặt đồng nghĩa với việc accu cung cấp điện nhiều hơn.
Cấu tạo một accu đơn
1.1, Bản cực
Bản cực accu được cấu trúc từ một khung sườn làm bằng hợp kim chì có chứa Antimony hay Canxi. Khung sườn này là một lưới phẳng, mỏng. Lưới tạo nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực dương. Vật liệu hoạt tính được dán lên ở bản cực dương là chì oxide (PbO2) và ở bản cực âm là chì xốp (Pb).
Cấu tạo bản cực
1.2, Chất điện phân
Chất điện phân trong bình accu là hỗn hợp 36% acid sulfuric (H2SO4) và 64% nước cất (H2O). Dung dịch điện phân trên accu ngày nay có tỷ trọng là 1.270 (ở 200 C) khi nạp đầy. Tỷ trọng là trọng lượng của một thể tích chất lỏng so sánh với trọng lượng của nước với cùng một thể tích. Tỷ trọng càng cao thì chất lỏng càng đặc.
Một tỷ trọng kế được sử dụng để đo tỷ trọng của dung dịch điện phân. Chất điện phân trong bình accu đã được nạp điện thì mạnh hơn và nặng hơn chất điện phân trong accu đã phóng điện.
Những cẩn trọng khi sử dụng accu: Chất điện phân trong bình accu là hỗn hợp của acid sulfuric và nước. Acid sulfuric thì có tính ăn mòn rất cao và có thể gây thương tích trên da và mắt. Luôn luôn mang đồ bảo hộ khi tiếp xúc với bình accu. Khi bị dung dịch acid dính vào tay phải rửa ngay bằng nhiều nước, khi văng vào mắt phải rửa bằng nước ngay và khám y tế càng sớm càng tốt. Khi nạp accu, khí Hydrogene được giải phóng vì vậy phải tránh xa ngọn lửa và tia lửa điện nếu không có thể gây ra cháy nổ nghiêm trọng.
Chất điện phân
2, Vỏ Accu
Vỏ accu giữ các điện cực và các ngăn riêng rẽ của bình accu. Nó được chia thành 6 phần hay 6 ngăn. Các bản cực được đặt trên các gờ đỡ, giúp cho các bản cực không bị ngắn mạch khi có vật liệu hoạt tính rơi xuống đáy accu. Vỏ được làm từ polypropylen, cao su cứng, và plastic. Một vài nhà sản xuất làm vỏ accu có thể nhìn xuyên qua để có thể nhìn thấy được mực dung dịch điện phân mà không cần mở nắp accu. Đối với loại này thường có hai đường để chỉ mực thấp (lower) và cao (upper) bên ngoài vỏ.
Vỏ Accu
3, Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi.
Nắp thông hơi
Dãy nắp thông hơi: Hầu hết các accu ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho nhiều ngăn. Dãy nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi.
4, Cọc accu
Có 3 loại cọc bình accu được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên đỉnh thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc được vát xiêng. Loại cạnh là loại đặc trưng của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ.
Ký hiệu trên cọc accu:
Ký hiệu trên cọc accu để nhận biết cực dương hay âm. Thông thường, ký hiệu "+" để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm. Đôi khi, các ký hiệ "POS" và "NEG" cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm. Trên loại accu có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt.
Ký hiệu trên cọc accu để nhận biết cực dương hay âm. Thông thường, ký hiệu "+" để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm. Đôi khi, các ký hiệ "POS" và "NEG" cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm. Trên loại accu có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt.
Ký hiệu trên cọc accu
Đầu kẹp accu:
Đầu kẹp cáp của accu có thể làm bằng thép hoặc chì tuỳ thuộc vào nhà chế tạo.
Đầu kẹp accu
V – Mức điện áp của Accu
Điện áp cung cấp của accu là 6V, 12V hoặc 24V.
Điện áp accu thường là 12V đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải.
Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các accu 12V lại với nhau.
Điện áp accu thường là 12V đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải.
Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các accu 12V lại với nhau.
VI - Hoạt động của accu
1, Hoạt động của một ngăn
Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch acid sẽ sinh ra hiệu điện thế giữa hai cực. Cực dương làm bằng chì oxide PbO2, cực âm làm bằng chì Pb. Dung dịch điện phân là hỗn hợp acid sunfuric và nước. Chúng tạo nên một phần tử của ngăn
Accu chứa điện ở dạng hoá năng. Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh ra và giải phóng điện vì các nhu cầu của hệ thống điện và các thiết bị điện. Khi accu mất đi hoá năng trong quá trình này, accu cần được nạp điện lại bằng máy phát. Bằng dòng điện ngược đi qua accu, quá trình hoá học được phục hồi, vì vậy nạp cho bình accu. Chu trình phóng nạp được lặp lại liên tục và được gọi là chu trình của accu.
Mỗi một ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các bản cực. Accu trên ô tô có 6 ngăn nối tiếp với nhau, sinh ra điện áp 12.6 V.
2, Các quá trình điện hóa trong accu
Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch acid sẽ sinh ra hiệu điện thế giữa hai cực. Cực dương làm bằng chì oxide PbO2, cực âm làm bằng chì Pb. Dung dịch điện phân là hỗn hợp acid sunfuric và nước. Chúng tạo nên một phần tử của ngăn
Accu chứa điện ở dạng hoá năng. Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh ra và giải phóng điện vì các nhu cầu của hệ thống điện và các thiết bị điện. Khi accu mất đi hoá năng trong quá trình này, accu cần được nạp điện lại bằng máy phát. Bằng dòng điện ngược đi qua accu, quá trình hoá học được phục hồi, vì vậy nạp cho bình accu. Chu trình phóng nạp được lặp lại liên tục và được gọi là chu trình của accu.
Mỗi một ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các bản cực. Accu trên ô tô có 6 ngăn nối tiếp với nhau, sinh ra điện áp 12.6 V.
2, Các quá trình điện hóa trong accu
Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O
Trong quá trình phóng điện, hai bản cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO4. Như vậy khi phóng điện, axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước được tạo ra, do đó, nồng độ dung dịch H2SO4 giảm.
Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp là một trong những dấu hiệu để xác định mức phóng điện của accu trong sử dụng.
VII - Accu cung cấp điện khi nào ?
- Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình accu được sử dụng để chiếu sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ không hoạt động.
- Động cơ khởi động: Điện từ bình accu được dùng cho máy khởi động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang khởi động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu.
- Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp. Cả accu và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.
