לדף הבית  אודות  

המצבר



מי מכם לא חווה את תחושת התסכול של לרדת בבוקר לאופנוע, ללחוץ על כפתור ההתנעה ולגלות שהמצבר שלכם "מת" ? למה זה קורה ומה מביא לסוף חיי המצבר ?

כתב: אביעד אברהמי - הד"ר הטכני

מבנה המצבר

המצבר משמש כמקור האנרגיה החשמלית לאופנוע (ובכלי רכב בכלל). פעולתו העיקרית היא הפעלת מערכת

חפשו את המצבר מתחת למושב

ההתנעה והפעלת מערכות החשמל כאשר המנוע אינו פועל. לאחר התנעת האופנוע ממלאת מערכת הטעינה את תפקיד ספק הכוח החשמלי, והמצבר משמש כמייצב מתח.

המצבר בנוי ממספר תאים (שישה במצבר V12) אשר מחוברים בטור.
בכל תא יש מספר לוחות חיוביים ושליליים, וביניהם נוזל (אלקטרוליט). הלוח החיובי בנוי מדו-תחמוצת העופרת (PbO2), והלוח השלילי בנוי מעופרת (Pb).

שלד הלוחות בנוי בצורת רשת העשויה חומר קשיח לשמירה על מבנה הלוח. את הרשת מצפים בחומר הלוח. אחד החומרים המרכיבים את השלד הוא אנטימון, אשר יוצר גזים רעילים כאשר התהליך האלקטרו-כימי בפעולה.



מצבר ללא טיפול (למעלה) ומצבר "רגיל" עם פקקים למילוי מים מזוקקים


הנוזל (אלקטרוליט) הוא בעצם חומצה גופרתית מהולה במים מזוקקים ביחס 1:2 (H2SO4).

הנוזל במיכל נפרד (לבן) לפני ההוספה למצבר

תכונת האלקטרוליט היא של חומר מוליך בעל התנגדות נמוכה. כושר התנגדות האלקטרוליט נמדד על פי משקלו הסגולי. המשקל המינימלי לנוזל במצבר תקין הוא 1.25 גרם לסמ"ק. התנגדות התמיסה יורדת עם עליית הטמפרטורה.

תיבת המצבר עשויה חומר פלסטי מבודד העמיד בפני חומצה גופרתית וחום. הלוחות מוכנסים לתיבה תוך השארת מרווח מסויים בתחתית. במצברים הישנים התיבה היתה עשויה מחומר פלסטי שקוף על מנת לראות את גובה הנוזל. במצברים החדשים (ללא טיפול) התיבה עשויה מחומר פלסטי כהה.
במכסה המצבר ישנם פתחים שדרכם ניתן להוסיף מים מזוקקים במידת הצורך. במצבר ללא טיפול פתחים אלה נאטמים לאחר המילוי הראשוני בעת קניית המצבר.
המצבר מחולק לתאים המחוברים בטור, וכל תא מורכב ממספר לוחות חיוביים ושליליים, כשביניהם חומר מבודד. קיבולת המצבר תלויה בגודל ומספר הלוחות שיש בכל תא. מצבר של 12 וולט מורכב משישה תאים בני 2.2 וולט כל אחד. לכן מתח ההדקים במצבר חדש יהיה 13.2 וולט בקירוב.
קוטבי המצבר עשויים עופרת ומסומנים בפלוס (+) ומינוס (-). על הקוטב החיובי יהיה כיסוי בידוד (בד"כ בצבע אדום), וזאת מכיוון שקוטב המינוס מחובר לשילדה והבידוד נועד למנוע קצר.

קיבולת המצבר נמדדת ביחידות של אמפר שעה. בדו"גים הקיבולת המקובלת היא בין 3Ah בקטנועים קטנים, ל- 12Ah באופנועים גדולים. במכוניות פרטיות הקיבולת היא 40-60Ah.
הקיבולת מציינת למעשה את כמות האנרגיה שבמצבר. לדוגמא, מצבר שקיבולו 9Ah יוכל לספק זרם של 1 אמפר במשך 9 שעות, או לחילופין, 9 אמפר במשך שעה אחת.

בדיקת המצבר

בדיקת תקינות מצבר נעשית בשתי דרכים עיקריות:
1. בדיקה בעומס: בבדיקה זו מחברים את המצבר למכשיר בדיקה הכולל נגד עומס המוציא זרם גבוה מהמצבר, ומד מתח. בחיבור המצבר למכשיר הבדיקה מד המתח יראה את מתח ההדקים של המצבר. במצבר תקין מתח ההדקים יהיה 12.5-13.2 וולט. בהפעלת המכשיר נגד העומס יוציא זרם גבוה מהמצבר, ובמצב זה מתח המצבר צריך להיות על התחום התקין שהערך המינימלי שלו 9.5 וולט. מתח נמוך מזה מעיד על מצבר גמור.

2. בדיקת המשקל הסגולי של האלקטרוליט: בבדיקה זו נכניס הידרומטר (מד צפיפות נוזלים) לתוך האלקטרוליט. מצבר תקין יראה על משקל סגולי של 1.25 גרם לסמ"ק. מצבר גמור יתן קריאה של 1.15 גרם לסמ"ק ומטה. בדיקה זו צריכה להתבצע בטמפרטורת סביבה 25-27 מעלות צלזיוס.

הידרומטר


טיפול למצבר

המצבר הוא רכיב שעובד ללא הפסקה, ושכזה עלינו לדאוג ולטפל גם בו מדי פעם.
במצבר ללא טיפול יש לבדוק שקטבי המצבר אינם מכוסים בקורוזיה (מעין אבקה לבנה). במידה והתגלתה קורוזיה יש לנקותה עם מעט מים פושרים ולייבש היטב.
יש לבדוק את שלמות גוף המצבר ולחפש אחר סדקים או שברים. מצבר סדוק או שבור צריך לפנות את מקומו לחדש.
הערה: אין לזרוק מצבר לפח האשפה. מצבר מפורק יגרום לנזק אקולוגי גדול, ולכן יש למחזרו. מצבר ישן יש לקחת לחנות מצברים או מוסך, ומשם הוא כבר ימצא את דרכו למיחזור.
במצבר מהסוג הישן, כלומר עם טיפול, יש לבדוק את גובה מפלס הנוזל לעתים קרובות. במידה וחסר יש למלא מים מזוקקים עד כ-1 ס"מ מעל לפני הלוחות, או עד סימון המקסימום אם קיים.
במצבר ללא טיפול אין אפשרות להוסיף נוזל, וזאת משום שהמערכת סגורה לחלוטין ועובדת על עקרון אידוי ועיבוי.


במידה והתגלתה קורוזיה יש לנקותה


טעינת מצבר

תהליך הטעינה והפריקה של המצבר נקרא אלקטרוליזה. במהלך הפריקה מתפרק המבנה הכימי של האלקטרוליט.

מטען מצברים

חלקי מולקולות SO4 מתחברים אל לוחות העופרת, ואטומים של חמצן O עוברים מהלוחות החיוביים אל הנוזל. התוצאה היא שההרכב הכימי של הנוזל הוא מים H2O, והלוחות נטענים בחומר PbSO2. מצב זה נקרא גיפור. במצב כזה אין הפרש פוטנציאלים בין הלוחות, כלומר אין מתח. המצבר פרוק.
בטעינת המצבר התהליך הפוך.

מצבר שעמד זמן רב ללא שימוש עלול להתפרק. במצב כזה יש לטעון את המצבר.
טעינת המצבר צריכה להתבצע לפי קיבולו של המצבר. לדוגמא, מצבר של 9Ah צריך להיטען בזרם של 1 אמפר במשך 9 שעות (טעינה איטית), או לחילופין טעינה של זרם גבוה במשך זמן נמוך (טעינה מהירה). טעינה איטית מומלצת יותר.

ניתן לחדש בצורה זמנית מצבר גמור ע"י פתיחת פקקי המילוי, ריקון האלקטרוליט, שטיפה במים זורמים וייבוש, ולאחר מכן מילוי מים מזוקקים וטעינה מלאה. פעולה זו תאריך את חיי המצבר אך לא לזמן רב.








Site Meter