اسید باتری ماشین چیست و چگونه کار میکند؟ خطرات آن برای انسان چیست؟

باتری ماشین یک بخش حیاتی خودرو است 🚗 و مهم ترین جز این باتری اسید موجود در باتری میباشد. اگر میخواهید بدانید دقیقا اسید باتری ماشین چیست و چگونه کار میکند؟ خطرات آن برای انسان چیست؟ یا اسید باتری ماشین چه نام دارد؟ در مطلب امروز انزل وب ما به تمام این سوالات پاسخ خواهیم داد.

اسید باطری ماشین چیست؟

How Does a Lead Acid Battery Work?

باتری خودرو با اسید سولفوریک کار می کند، یک ماده شیمیایی قوی که در کاربردهای مختلف صنعتی و مکانیکی استفاده می شود. اسید جریان الکتریکی را تولید می کند که موتور ماشین شما برای راه اندازی و کارکردن به آن نیاز دارد. یک باتری برای عملکرد خود نیاز به اسید آب باطری که به آن آب اسید رقیق شده هم گفته می شود دارد. در واقع برای عملکرد خود از سرب و اسید سولفوریک استفاده می کند. سرب در اسید سولفوریک غوطه ور می شود تا امکان یک واکنش شیمیایی کنترل شده را فراهم کند. این واکنش شیمیایی همان چیزی است که باعث می شود باتری برق تولید کند. بعد این واکنش برای شارژ مجدد باتری معکوس می شود.

نحوه کار باتری سرب اسیدی

به طور ساده اگر بخواهیم توضیح دهیم، بار الکتریکی باتری زمانی ایجاد می شود که سولفات موجود در اسید سولفوریک به سرب متصل شود. بار الکتریکی با معکوس کردن این واکنش دوباره شارژ می شود. یعنی سولفات به اسید سولفوریک بر می گردد و در نتیجه باتری دوباره شارژ می شود.

بدیهی است که مقدار محدودی یون سولفات در اسید وجود دارد و سطح موجود سربی که به آن بر می گردد هم محدود است بنابراین با کاهش سولفات بار ضعیف تر می شود. به همین دلیل باتری های اسیدی برای تامین انرژی دستگاه ها برای مدت طولانی ایده آل نیستند و برای کاربردهایی که نیاز به انرژی و قدرت کمتری دارند بهتر هستند.

باطری ماشین چند ولت است؟

اگر سوال شما این است که ولتاژ باتری ماشین در حالت روشن چقدر است؟ باید بگوییم باتری ماشین با واکنش های شیمیایی کار می کند. در ابتدایی ترین حالت، الکترون ها را بین آند (ترمینال منفی) به کاتد (ترمینال مثبت) انتقال می دهند. به عنوان مثال، باتری اسید سرب که اکثر خودروها استفاده می کنند، نام خود را از این واقعیت گرفته است. این نوع باتری از صفحات دی اکسید سرب (و سرب خالص) آغشته به مخلوطی از آب و اسید سولفوریک استفاده می کند.

این باتری‌ ها در واقع دارای شش سلول هستند که هر کدام حدود ۲ ولت تولید می‌کنند، به همین دلیل است که باتری‌ های خودرو معمولاً به عنوان باتری‌ های ۱۲ ولتی شناخته می‌شوند، حتی اگر دقیقاً ۱۲ ولتی هم نباشند. این شش سلول هر کدام از صفحات دی اکسید سرب (کاتد مثبت) و صفحات سربی (آند منفی) تشکیل شده‌اند که در ترکیب اسید سولفوریک/آب غوطه‌ ور می‌شوند تا واکنش‌ های شیمیایی ایجاد کنند که در نهایت به آزاد کردن برق باتری کمک می‌کند. اما اگر می پرسید باطری ماشین چند آمپر است؟ باید بگوییم که باتری ماشین ها اکثر بین ۵۵۰ تا ۱۰۰۰ آمپری هستند.

یکی از معایب باتری های سرب اسیدی این است که واکنش شیمایی که در بالا توضیح داده شد هرگز نمی تواند به طور کامل متوقف شود. به عبارت دیگر، این باتری ها حتی زمانی که در حال استفاده نیستند به تخلیه خود ادامه می دهند.

به طور معمول، این واکنش به آرامی اتفاق می افتد اما عوامل خاصی وجود دارد که باعث افزایش این سرعت می شود. به عنوان مثال هر چه باتری گرمتر شود سریعتر دشارژ می شود.

همچنین برخی از دستگاه ها حتی در زمان خاموش بودن هم کمی از شارژ باتری استفاده می کنند. به طور مثال ضبط ماشین از انرژی باتری برای حفظ تنظیمات خود استفاده می کند. به هر حال باید مطمئن شوید که باتری های سرب اسیدی خود را هر چند وقت یک بار شارژ می کنید در غیر اینصورت باتری می میرد و باید برای تعویض باتری ماشین اقدام کنید. پس برای افزایش عمر باتری ماشین این موارد را در نظر داشته باشید و به نکاتی که در ادامه بیان می کنیم توجه داشته باشید.

مرگ باتری سرب اسیدی

قبلا در انزل وب در مورد ۳ روش تست خرابی باتری ماشین با اهم متر، مولتی متر و.. صحبت کردیم. عوامل خاصی وجود دارند که می توانند به موادی که برای ایجاد واکنش شیمیایی لازم هستند آسیب بزنند یا تغییر دهند. یکی از این عوامل این است که اجازه می دهد باتری برای مدت طولانی در حالت دشارژ جزئی باقی بماند.

دشارژ یا تخلیه جزئی

همانطور که باتری دشارژ یا تخلیه می شود، مقدار محلول الکترولیت (اسید سولفوریک مخلوط با آب) را کاهش می دهد. این باعث می شود صفحات سربی تا حدی در معرض دید قرار گیرند که اگر ادامه پیدا کند سولفاتی که از قبل به سرب چسبیده است می تواند سخت شود. بعد به طور دائم روی سرب باقی بماند که این امر توانایی باتری برای شارژ مجدد را کاهش می دهد. این تخلیه جزئی یک مشکل رایج در باتری خودرو است. باتری در هنگام رانندگی شارژ می شود اما زمانی که رانندگی نمی کنید یا مسافت های کوتاه را با آن طی می کنید ممکن است باتری به طور کامل شارژ نشود.

دشارژ یا تخلیه عمیق

یکی دیگر از دلایل رایج مرگ باتری، تخلیه عمیق است که زمانی رخ می دهد که باتری سرب اسدی شما کمتر از ۵۰ درصد دشارژ شود.

هنگامی که این اتفاق می افتد قطعات کوچک صفحات سربی در واقع می توانند بشکنند و در محلول الکترولیت فرو بروند. سپس مواد متری برای ایجاد واکنش شیمایی در دسترس است که اگر ادامه پیدا کند واکنشی اصلا اتفاق نمی افتد.

به همین خاطر است که اگر به طور اتفاقی چراغ های جلو ماشین را در طول شب روشن بگذارید باتری ماشین شما غیر قابل استفاده می شود.

شارژ بیش از حد

شارژ بیش از حد زمانی اتفاق می افتد که شارژ کردن باتری که از قبل کاملا شارژ شده ادامه پیدا کند. انجام این کار می تواند مواد الکترولیت را تجزیه کند. هنگامی که این اتفاق می افتد هیچ سولفاتی برای اتصال با سرب باقی نمی ماند. به همین دلیل است که نباید باتری سرب اسیدی را همیشه به شارژر متصل کنید و بهتر است هر چند وقت یک بار آن را شارژ کنید.

مزایا و معایب باتری های سرب اسیدی

قبلا در مورد نحوه باتری به باتری ماشین در شرایط اضطراری صحبت کردیم. باتری های سرب اسید نسبت به اندازه خود ولتاژ قدرتمندی دارند بنابراین آنها می توانند ابزار و تجهیزات سنگین را تامین کنند. آنها حتی می توانند وسایل نقلیه الکتریکی را تامین کنند. با این حال، در این مورد باید مراقب باشید که باتری را به اندازه کافی شارژ کنید. اگر این کار را نکنید وسیله نقلیه قبل از رسیدن به مقصد خود می میرد که به باتری هم آسیب می رساند.

باتری های سرب اسید برای راه اندازی وسایل نقلیه موتوری عالی هستند. آنها انرژی را برای راه اندازی وسیله نقلیه ایجاد می کنند و بعد با حرمت وسیله نقلیه دوباره شارژ می شوند. از سوی دیگر، آنها برای دستگاه هایی که می خواهید برای مدت طولانی از آنها استفاده کنید (مانند گوشی های همراه) مناسب نیستند. همچنین در صورت عدم استفاده تخلیه می شوند که در نهایت باتری می میرد.

اسید آب باطری ماشین چیست؟

باتری های معمولی خودرو از نوع سرب اسیدی هستند و تمام باتری های سرب اسیدی با اسید سولفوریک کار می کنند. اسید باتری ماشین یک اسید خورنده و خطرناک است که اگر می خواهید از آن استفاده کنید باید کاملا احتیاط کنید. اسید سولفوریک می‌تواند پوست را بسوزاند و در صورت تماس با پوست، چشم‌ ها یا سایر اعضای بدن باعث آسیب‌ های شدید یا کوری شود.

دلیل اصلی که سازندگان از اسید سولفوریک حمایت می کنند این است که جریان الکتریکی بالایی تولید می کند. یک باتری دارای سرب است و هنگامی که اسید با سرب تماس پیدا می کند، نتیجه سولفات سرب است. از طریق واکنش های شیمیایی مختلف، سولفات سرب دوباره به اسید سولفوریک و سرب تبدیل می شود.

اسید همچنین مسئول تولید الکترولیت است، مایعی که سلول های باتری در آن غوطه ور هستند. الکترولیت ها از آب و اسید سولفوریک تشکیل شده اند که محیط مناسبی را برای جریان های الکتریکی در باتری ایجاد می کنند.

علت استفاده از اسید باطری ماشین چیست؟

دلایل مختلفی وجود دارد که باتری های ماشین از اسید سولفوریک استفاده می کنند (که باتری اسیدی ماشین نامیده می شوند):

الکترولیت قوی: اسید سولفوریک یک الکترولیت قوی است که دلیل اصلی استفاده از آن در باتری ماشین است. همانطور که توضیح داده شد، الکترولیت مایعی است که از آب و اسید سولفوریک تشکیل شده است، به این معنی که الکتریسیته را نیز هدایت می کند.

بدون جریان الکتریکی مناسب، باتری خودرو نمی تواند گرمای مورد نیاز موتور برای کارکرد را تولید کند. به عبارت دیگر، اسید سولفوریک واکنش شیمیایی مورد نیاز برای تولید برق برای کارکرد ماشین شما را تولید می کند.

 خورنده: یکی دیگر از دلایل مهمی که اسید سولفوریک انتخاب ارجح برای باتری خودرو است این است که بسیار خورنده است. این بدان معناست که به اندازه کافی قوی است تا موانع و اشیایی را که نباید در آنجا باشند از بین ببرد.

ماهیت بسیار خورنده آن شکستن صفحات سربی که ممکن است در باتری باشد را آسان می کند. در نتیجه، زمانی که هیچ جسم خارجی برای جلوگیری از حرکت یا کند کردن واکنش‌ های شیمیایی لازم برای عملکرد باتری وجود نداشته باشد، باتری می‌تواند کارآمدتر عمل کند.

متراکم : چگالی هر ماده ای نشان می دهد که تحمل پذیری آن چقدر است. همین امر در مورد اسید سولفوریک در باتری های خودرو نیز صدق می کند. اسید می تواند مقدار زیادی انرژی شیمیایی مورد نیاز برای کارکرد موتور را ذخیره کند. مواد با چگالی کم نمی توانند انرژی کافی برای تامین انرژی هر ماشین یا وسیله ای را ذخیره کنند.

با این حال، چگالی اسید سولفوریک بالا است و ظرفیت آن را برای تولید نیرو برای خودرو افزایش می دهد. و هر چه قدرت بیشتر در دسترس باشد، باتری و موتور بیشتر می توانند کار کنند.

 پایدار:  پایداری اسید به دلیل فرآیندهای شیمیایی که سیستم هر بار که نیاز به کارکرد باتری دارد، بسیار مهم است. اسید سولفوریک بسیار پایدار است، به این معنا که به سرعت تجزیه نمی شود. محیط مناسبی را برای مواد شیمیایی فراهم می کند تا در برابر فشار و دمای بالا مورد نیاز برای استفاده عادی مقاومت کنند. به این ترتیب، هیچ واکنش نا مطلوبی یا انفجار به دلیل عدم ثبات وجود ندارد.

مقرون به صرفه: هزینه اسید سولفوریک عامل دیگری است که باعث می شود نسبت به سایر گزینه های اسید باتری ترجیح داده شود. در دسترس تر است و به مقرون به صرفه ترین انتخاب برای اسید باتری تبدیل شده اند.

اضافه کردن اسید باتری ماشین تازه به باتری قدیمی

آیا می توان اسید سولفوریک تازه را به باتری قدیمی اضافه کرد تا دوباره کار کند؟ گاهی اوقات ممکن است بتوان اسید باتری جدیدی را به باتری قدیمی اضافه کرد. با این حال توجه داشته باشید که فرایند اضافه کرد اید ظریف و دقیق است. علاوه بر این اسید باتری بسیار خورنده است و در صورت عدم استفاده از محافظ ممکن است پوست شما را بسوزاند. بنابراین اگر اجازه دهید یک متخصص این کار را انجام دهد بهتر است. شما باید نسبت های مختص به باتری ماشین خود را بدانید. همچنین باید به مارک و انواع مختلف باتری ماشین توجه داشته باشید چون نسبت اسید را تعیین می کنند. استفاده از یک نسبت نامناسب می تواند باتری را از بین ببرد.

غلظت اسید باتری

به خاطر داشته باشید که اسید سولفوریک در باتری های اسید سرب بهترین عملکرد را دارد. اگر برای باتری ماشین خود اسید می خرید مطمئن شوید که از نوع سرب اسیدی است. همچنین اطمینان حاصل کنید که غلظت اسید باتری مناسبی را انتخاب می کنید. به طور معمول، غلظت اسید سولفوریک بین ۲۹ تا ۳۶ درصد و درصد خاصی از آب است. چگالی اسید باید حدود ۱.۲۵ کیلوگرم در لیتر و سطح pH آن باید حدود ۰.۸ باشد.

فرمول شیمیایی اسید باتری

اسید باتری خودرو معمولاً محلول اسید سولفوریک رقیق شده (H2SO4) است. اکثر آنها از غلظت ۳۰-۵۰٪ اسید مخلوط با ۵۰-۷۰٪ آب مقطر استفاده می کنند. تولید کنندگان از اسید سولفوریک استفاده می کنند زیرا برای واکنش شیمیایی مورد نیاز برای ایجاد الکتریسیته با سرب خوب عمل می کند.

واکنش شیمیایی که در حال وقوع است Pb + PbO 2  + ۲H 2 SO 4  → ۲PbSO 4  + ۲H 2 O است. تمام هیدروژن های این واکنش همان چیزی است که به اسید تبدیل می شود. با شارژ شدن باتری، اسید قوی تر می شود و با تخلیه آن بی اثر تر می شود.

خطرات اسید باتری

اسید باتری می تواند به صورت جزئی یا شدید خطراتی را به همراه داشته باشد. در ادامه در مورد احتمالی ترین خطرات اسید باتری صحبت خواهیم کرد:

مشکلات تنفسی

اسید سولفوریک حتی در صورت رقیق شدن هم خطرناک است. بخارهای حاصل از باتری حاوی سرب و سایر مواد شیمیایی خشن هستند که گاهی اوقات می توانند در کوتاه مدت باعث ناراحتی قابل توجهی در دستگاه تنفسی شوند. در درازمدت، قرار گرفتن در معرض این مواد شیمیایی به مجاری تنفسی آسیب می رساند، می تواند باعث پوسیدگی دندان و افزایش خطر ابتلا به انواع سرطان شود و حتی باعث زوال عقل هم می شود.

آسیب شدید پوستی

ریختن اسید باتری روی پوست یا قرار دادن بدن در معرض آن خطر بالقوه جدی دیگری است که باید به آن توجه داشته باشید. قرار گرفتن پوست در معرض این اسید باعث سوختگی های شیمیایی می شود که می تواند باعث آسیب قابل توجه و دائمی پوست شود. حتی بدتر از آن تماس چشم می تواند منجر به مشکلات شدید چشمی و نابینایی شود.

آسیب به اعضای داخلی بدن

اسید باتری به قدری خطرناک است که پوست را می سوزاند حالا تصور کنید با سیستم های حساس داخل بدن چه کاری می کند. مصرف اسید باتری منجر به مشکلات تنفسی، درد شدید، سوختگی دهان و گلو، تب و مشکلات دیگر می شود. علاوه بر این، آسیب می تواند برای روزها یا حتی هفته ها بعد از مصرف اسید ادامه پیدا کند که به طور بالقوه منجر به عفونت یا نیاز به برداشتن قسمت های آسیب دیده معده یا دستگاه گوارش می شود.

آسیب های زیست محیطی

متأسفانه هر ساله بسیاری از باتری ها به طور نادرست دور ریخته می شوند و مقدار قابل توجهی از مواد شیمیایی مضر را وارد محیط زیست می کنند. تمام خطراتی که اسید باتری برای انسان ها ایجاد می کند به روش های مختلفی برای محیط زیست نیز وجود دارد.

حیوانات معمولاً با علائمی مشابه انسان روبرو می شوند به طوری که ریه ها، دستگاه گوارش و پوست آنها آسیب می بیند. اید اسید حتی روی رشد گیاهان هم تاثیر می گذارد که به نوبه خود باز هم روی سلامتی انسان تاثیر می گذارد.

در نهایت علاوه بر استفاده صحیح از اسید باتری باید ۲۸ مشکل رایج موتور ماشین و اقدامات جهت تعمیر آن را در نظر داشته باشید تا از عملکرد طبیعی ماشین خود بهره مند شوید.

نظرات و پیشنهادات شما؟

در مطلب اسید باتری ماشین چیست و چگونه کار میکند؟ خطرات آن برای انسان چیست؟ امروز انزل وب سعی کردیم اطلاعات کاملی را در اختیار شما قرار دهیم. به نظر شما باطری ماشین چند وات برق تولید می کند؟ نظرات و پیشنهادات خود را در بخش نظرات این مطلب با ما به اشتراک بگذارید.