آناتومی باتری خودرو و 8 جزء اصلی آن + تاریخچه کامل باتری

ارسال شده توسط

باتری خودرو چگونه کار می‌کند؟

باتری خودرو یکی از اجزای حیاتی سیستم الکتریکی ماشین است که وظیفه تامین برق مورد نیاز برای روشن کردن موتور و تجهیزات الکتریکی را بر عهده دارد. این قطعه کلیدی با ذخیره انرژی الکتریکی به صورت شیمیایی، امکان استارت زدن خودرو و عملکرد صحیح سیستم‌های مختلف را فراهم می‌کند.

برای درک بهتر نحوه کارکرد باتری، باید با اجزای آن و ساختار داخلی‌اش آشنا شوید. باتری‌های اسیدی که در اکثر خودروها استفاده می‌شوند، از طریق واکنش‌های شیمیایی بین سرب و اسید سولفوریک، انرژی الکتریکی تولید می‌کنند.

در فرآیند تخلیه باتری، سرب دی اکسید موجود در صفحه مثبت و سرب اسفنجی در صفحه منفی با اسید سولفوریک واکنش می‌دهند و در نتیجه سولفات سرب، آب و انرژی الکتریکی تولید می‌شود. هنگامی که باتری شارژ می‌شود، این فرآیند معکوس شده و مواد اولیه بازسازی می‌شوند.

نقش دینام در شارژ باتری

دینام یا آلترناتور خودرو نقش حیاتی در حفظ شارژ باتری دارد. این قطعه پس از روشن شدن موتور، برق مورد نیاز سیستم‌های الکتریکی را تامین کرده و همزمان باتری را شارژ می‌کند. اگر دینام ماشین به درستی کار نکند، باتری به تدریج خالی شده و در نهایت خودرو استارت نمی‌خورد. مشکلاتی که در آن دینام سالم است ولی باتری شارژ نمی‌شود می‌تواند ناشی از مشکلات دیگری در سیستم الکتریکی باشد.

آناتومی باتری خودرو: 8 جزء اصلی

برای درک بهتر نحوه عملکرد باتری و نگهداری صحیح از آن، آشنایی با اجزای تشکیل‌دهنده آن ضروری است. باتری خودرو از 8 جزء اصلی تشکیل شده که هر کدام نقش خاصی در عملکرد کلی آن دارند:

1. پوسته یا محفظه خارجی (Case)

پوسته خارجی باتری معمولاً از جنس پلی‌پروپیلن یا پلاستیک‌های مقاوم در برابر اسید ساخته شده است. این محفظه علاوه بر حفاظت از اجزای داخلی، مقاومت لازم در برابر ضربه، ارتعاش و شرایط محیطی را فراهم می‌کند. پوسته باتری شامل 6 سلول مجزا است که هر کدام 2.1 ولت تولید می‌کنند و در مجموع 12.6 ولت را ایجاد می‌کنند.

2. صفحات مثبت و منفی (Positive and Negative Plates)

صفحات باتری از شبکه‌های سربی با پوشش مواد فعال ساخته می‌شوند. صفحات مثبت با سرب دی‌اکسید (PbO₂) و صفحات منفی با سرب اسفنجی (Pb) پوشش داده شده‌اند. این صفحات به صورت متناوب و با فاصله مشخص در داخل هر سلول قرار می‌گیرند.

3. جداکننده‌ها (Separators)

جداکننده‌ها ورقه‌های نازک عایقی هستند که بین صفحات مثبت و منفی قرار می‌گیرند تا از اتصال کوتاه (Short Circuit) جلوگیری کنند. این جداکننده‌ها معمولاً از جنس پلی‌اتیلن یا PVC ساخته شده و دارای منافذ ریزی هستند که اجازه عبور الکترولیت را می‌دهند اما صفحات را از یکدیگر جدا نگه می‌دارند.

4. الکترولیت (Electrolyte)

الکترولیت محلول اسید سولفوریک رقیق شده با آب مقطر است که نقش واسطه در واکنش‌های شیمیایی را ایفا می‌کند. نسبت استاندارد این محلول حدود 35٪ اسید سولفوریک و 65٪ آب مقطر است. برخی باتری‌ها نیاز به شارژ آب دارند و باید سطح الکترولیت آن‌ها به طور منظم کنترل شود.

5. قطب‌های باتری (Terminals)

قطب‌های مثبت و منفی از جنس سرب یا آلیاژهای سرب ساخته شده و به صورت برجسته روی بدنه باتری قرار دارند. قطب مثبت معمولاً قطر بزرگ‌تری نسبت به قطب منفی دارد و با علامت + مشخص می‌شود. این قطب‌ها نقطه اتصال سیم‌های برق به باتری هستند.

💡 نکته مهم در انتخاب باتری

هنگام خرید باتری جدید، علاوه بر توجه به ظرفیت (آمپر ساعت باتری)، به برند و کیفیت ساخت آن نیز دقت کنید. برندهای معتبر ایرانی مانند سپاهان باتری، صبا باتری و برنا باتری گارانتی و خدمات پس از فروش مناسبی ارائه می‌دهند.

6. اتصال‌دهنده‌های داخلی (Inter-cell Connectors)

این اتصالات از جنس سرب بوده و سلول‌های مختلف باتری را به صورت سری به یکدیگر متصل می‌کنند. با این اتصال، ولتاژ تولیدی هر سلول (2.1 ولت) به یکدیگر اضافه شده و در نهایت 12.6 ولت تولید می‌شود.

7. درپوش‌های سلول (Cell Caps)

درپوش‌های روی هر سلول اجازه دسترسی به داخل سلول را برای کنترل سطح الکترولیت یا اضافه کردن آب مقطر فراهم می‌کنند. این درپوش‌ها دارای سوراخ‌های تهویه هستند که اجازه خروج گازهای تولید شده در حین شارژ را می‌دهند اما از تبخیر بیش از حد الکترولیت جلوگیری می‌کنند.

8. شبکه یا گرید صفحات (Grid)

شبکه صفحات از آلیاژ سرب ساخته شده و ساختار اسکلتی صفحات را تشکیل می‌دهد. این شبکه‌ها علاوه بر نگهداری مواد فعال، نقش هدایت جریان الکتریکی را نیز دارند. کیفیت آلیاژ و طراحی این شبکه‌ها تأثیر مستقیم بر دوام و عملکرد باتری دارد.

تاریخچه کامل باتری خودرو: از 200 سال قبل تا امروز

تاریخچه باتری به بیش از دو هزار سال پیش بازمی‌گردد و شامل اختراعات و کشفیات شگفت‌انگیزی است که بشر را به باتری‌های مدرن امروزی رساند.

باتری بغداد: اولین باتری تاریخ

اولین نمونه شناخته‌شده باتری به حدود 200 سال قبل از میلاد در بین‌النهرین (عراق کنونی) برمی‌گردد. این دستگاه که به «باتری بغداد» معروف است، از یک کوزه سفالی، یک میله مسی و یک میله آهنی تشکیل شده بود. هرچند کاربرد دقیق آن هنوز مورد بحث است، اما محققان معتقدند که می‌توانسته باشد جریان الکتریکی ضعیفی تولید کند.

باتری ولتایی: آغاز عصر جدید

در سال 1800 میلادی، الساندرو ولتا دانشمند ایتالیایی، اولین باتری شیمیایی واقعی را با قرار دادن لایه‌های متناوب روی و مس در یک محلول اسیدی اختراع کرد. این اختراع که به «ستون ولتا» معروف شد، نقطه عطفی در علم الکتریسیته بود و واحد اندازه‌گیری ولتاژ نیز به افتخار او نام‌گذاری شد.

باتری اسیدی-سربی: نقطه عطف در صنعت خودرو

در سال 1859، گاستون پلانته فیزیکدان فرانسوی، اولین باتری اسیدی-سربی قابل شارژ را ساخت. این نوع باتری که اساس باتری‌های خودرو امروزی است، از صفحات سربی در محلول اسید سولفوریک استفاده می‌کرد. طراحی پلانته چنان موفق بود که پس از بیش از 160 سال همچنان پایه اصلی باتری‌های خودرو است.

تکامل باتری در قرن بیستم

با رشد صنعت خودروسازی در اوایل قرن بیستم، نیاز به باتری‌های قدرتمندتر و قابل اعتمادتر افزایش یافت. در دهه 1910، چارلز کترینگ سیستم استارت الکتریکی را اختراع کرد که نیاز به باتری‌های با توان بالا را ایجاد نمود. این منجر به پیشرفت‌های قابل توجهی در طراحی و ساخت باتری‌های خودرو شد.

باتری‌های مدرن و فناوری‌های جدید

در دهه‌های اخیر، فناوری‌های جدیدی مانند باتری‌های AGM (Absorbent Glass Mat) و ژل توسعه یافته‌اند که نیاز به نگهداری کمتری دارند و عملکرد بهتری ارائه می‌دهند. همچنین با ظهور خودروهای هیبریدی و الکتریکی، باتری‌های لیتیوم یونی نیز وارد صنعت خودرو شده‌اند.

⚡ مشکل در شارژ باتری دارید؟

اگر باتری خودروی شما به سرعت خالی می‌شود یا شارژ نمی‌گیرد، ممکن است نیاز به شارژر باتری مناسب داشته باشید یا باتری شما به پایان عمر خود رسیده باشد. مشاوره رایگان تخصصی باتری دریافت کنید تا بهترین راه‌حل را برای خودروی شما پیدا کنیم.

سوالات متداول درباره آناتومی باتری خودرو

باتری خودرو از چه موادی ساخته شده است؟

باتری خودرو عمدتاً از سرب، اسید سولفوریک، پلاستیک‌های مقاوم و آب مقطر ساخته شده است. صفحات داخلی از سرب یا آلیاژهای سربی و الکترولیت از محلول اسید سولفوریک رقیق شده تشکیل شده‌اند.

چرا باتری‌ها 12 ولت هستند؟

باتری‌های خودرو از 6 سلول تشکیل شده که هر سلول حدود 2.1 ولت تولید می‌کند. این سلول‌ها به صورت سری به هم متصل شده و در مجموع 12.6 ولت (6 × 2.1) ایجاد می‌کنند. این ولتاژ برای سیستم‌های الکتریکی خودروها استاندارد شده است.

تفاوت باتری اسیدی و باتری اتمی چیست؟

باتری اسیدی (Wet Cell) دارای الکترولیت مایع است که باید سطح آب آن کنترل شود، در حالی که باتری اتمی (Dry Cell یا Maintenance-Free) دارای الکترولیت ژل یا جذب شده در شیشه است و نیازی به سرویس ندارد. باتری‌های اتمی معمولاً گران‌تر اما راحت‌تر در نگهداری هستند.

چگونه می‌توان عمر باتری را افزایش داد؟

برای افزایش عمر باتری باید قطب‌ها را تمیز نگه دارید، از استفاده طولانی مدت لوازم برقی در حالت خاموش خودداری کنید، باتری را در دمای مناسب نگهداری کنید و به طور منظم سطح شارژ را کنترل کنید. همچنین استفاده از شارژر هوشمند می‌تواند به حفظ سلامت باتری کمک کند.

چه زمانی باید باتری خودرو را تعویض کرد؟

معمولاً باتری‌های خودرو بین 3 تا 5 سال عمر دارند. نشانه‌هایی مانند استارت آهسته خودرو، روشنایی ضعیف چراغ‌ها، بوی بد یا نشت اسید، و نیاز مکرر به شارژ نشان‌دهنده نیاز به تعویض باتری است.

خرید باتری مناسب برای خودروی شما

انتخاب باتری مناسب برای خودرو یکی از مهم‌ترین تصمیمات برای حفظ سلامت سیستم الکتریکی خودرو است. در انتخاب باتری باید به عواملی مانند ظرفیت (آمپر ساعت)، جریان استارت سرد (CCA)، ابعاد فیزیکی، نوع باتری و برند توجه کنید.

ما در جوادپور طیف وسیعی از باتری‌های باکیفیت از برندهای معتبر ایرانی را ارائه می‌دهیم: