باتری از اصلی ترین بخش های تامین کننده انرژی درون خودروهاست و اهمیتی آنقدر بالا دارد که میزان سلامتی آن بر کیفیت راندمان خودرو تاثیر مستقیم می گذارد. وظیفه عمده باتری، تامین انرژی مورد نیاز استارتر است. پس از روشن شدن پیشرانه، آلترنیتور یا دینام، نیروی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات جانبی و رفاهی را تامین می کند.

در اتومبیل های ابتدایی، به دلیل فراگیر نبودن سیستم ها و تجهیزات الکتریکی، باتری ها نیز در این صنعت چندان رایج نبودند. چراغ های جلو گازسوز بودند، به جای بوق از زنگ استفاده می شد و عمل استارت پیشرانه به شکل دستی و با شفت صورت می پذیرفت. اما روند استفاده از باتری در خودروها، برای تامین نیروی الکتریکی مورد نیاز ادوات گوناگون، از حوالی سال ۱۹۲۰ میلادی رشد چشمگیری گرد.

تا اواسط دهه پنجم میلادی استفاده از باتری های ۶ ولت ادامه پیدا کرد تا اینکه در نهایت با معرفی و ساخت پیشرانه های جدیدتر که نیروی الکتریکی بیشتری برای شروع به کار نیاز داشتند باتری های ۱۲ ولت وارد چرخه شدند.

البته حتی پس از جایگزینی تقریبا کامل باتری های ۱۲ ولت تعدادی از کمپانی ها، تا چند سال بعد به استفاده از باتری ۶ ولت در اتومبیل های کوچک خود ادامه دادند که به عنوان نمونه می توان از بیتل، ساخت فولکس واگن و سیتروئن ۲CV یاد کرد.

اتمام عمر باتری خودرو اتفاقی غیر منتظره نیست، با فرا رسیدنش به اطلاعتی نیاز پیدا می کنید که پیش از این توجهی به آن ها نکرده بودید. اعداد BCI (انجمن بین المللی باتری)، آمپرگردان میل لنگ در شرایط سرد یا تست باتری در شرایط سرد (CCA)، ساختار داخلی باتری و موارد دیگر به هنگام خرید و انتخاب باتری مناسب از اهمیت زیادی برخوردارند.

پس تنها چند دقیقه از وقت خود را به خواندن این مطلب اختصاص داده و از دردسرهای خرید باتری راحت شوید. با اینکه در ادامه با اصلی ترین مشخصه های مورد نیاز هنگام خرید باتری نو آشنا خواهیم شد، برای اطمینان بیشتر در خرید، به دفترچه راهنمای خودرو و مکانیک خود مراجعه کنید.

انواع باتری خودرو

ابتدا با انواع باتری های رایج در صنعت اتومبیل آشنا خواهیم شد. در خودروهای غیر الکتریکی باتری ها به دو نوع اسیدی و سیلد (AGM)، که باتری خشک هم نامیده می شود و به دلیل ساختارش به دو نوع تقسیم شده، طبقه بندی می شوند.

در باتری های اسیدی ۶ محفظه قرار دارد و درون هر محفظه تعدادی صفحه سربی با بار مثبت و منفی قرار گرفته. این صفحات سربی درون محلول الکترولیت محتوی ۳۵ درصد اسید سولفوریک و ۶۵ درصد آب قرار گرفته اند و مابین آن ها، جداکننده ای با قابلیت نفوذپذیری نصب شده. صفحات هر محفظه به وسیله اتصال دهنده ای به هم متصل هستند و هر کدام قادر به تولید ۲ تا ۲.۲ ولت برق هستند و دلیل نام گذاری باتری ۱۲ ولتی همین موضوع است.

مقدار محلول داخل این باتری ها باید مدام چک شود تا در صورت نیاز آب مقطر به آن اضافه شود. باتری های اسیدی جدیدتر همانند قبل به راحتی آب خود را از دست نمی دهند ولی هنوز در مقایسه با باتری های AGM عمر کوتاه تری دارند.

باتری های AGM (Abrsorbed Glass Mat) یا جداکننده جذبی در سال ۱۹۷۱ میلادی اختراع شدند و در دو نوع مارپیچ (Spiral) و مسطح (flat) تولید می شوند. در نوع مارپیچی، صفحات مثبت و منفی توسط جداکننده‌ جذب کننده و فایبرگلس درون محفظه‌ با ساختار مارپیچی قرار دارند و اکثر مواقع از جنس سرب هستند.

مزیت استفاده از چنین صفحاتی با خلوص بالای سرب، افزایش شاخص CCA با به عبارت دیگر آمپراژ باتری در هوای سرد و کاهش مقاومت داخلی است که هر دو جریان الکترون ها را سرعت می بخشند. مزیت وجود فایبرگلس در خاصیت جذب مولکول ها توسط آن تعریف می شود. بنابراین با جذب محلول الکترولیت توسط فایبرگلس عملیات اضافه کردن آب مقطر به باتری عملا بی معنی می شود و نیاز به چک کردن مداوم باتری نیست. این باتری هه به دلیل ساختار و طراحی بهتر تا ۳ برابر مقاومت بیشتر از خود در برابر ضربات و تکان های شدید نشان می دهند.

باتری هایAGM مسطح از منظر شیمیایی مشابه مدل اسیدی هستند؛ اما از نظر ساختار و طراحی متفاوت اند. بر خلاف جداکننده نفوذپذیر در باتری اسیدی، در این باتری ها جداکننده AGM بین صفحات مثبت و منفی جای گرفته که اجازه خروج هیدروژن و اکسیژن را از درون محلول الکترولیت نمی دهد و از شناور بودن محلول نیز جلوگیری می کند. بنابراین مثل مدل مارپیچی این مدل نیز نیازی به اضافه کردن آب مقطر ندارد.

باتری های AGM  برای عملکرد بالا مناسب هستند و در اغلب خودروهای مدرن استفاده می شوند؛ همچنین قادرند تا چرخه های بیشتری از فرآیند شارژ و تخلیه شارژ را تحمل کنند. باتری های AGM در قیاس با باتری های اسیدی قیمت بالاتری دارند.

از دیگر مزایای باتری های سیلد نسبت به باتری های اسیدی می توان به نبود بخارات اسیدی به دلیل جامد بودن مواد و ریخته نشدن اسید روی خودرو و قطعات آن، عمر بیشتر، نوسانات ولتاژی کمتر و ایمنی کلی بیشتر اشاره کرد.

باتری هایی که به تعداد بالا در مدل های هیبریدی و تمام الکتریکی استفاده می شوند ار نوع لیتیوم یونی و دیپ سایکل (Deep Cycle) هستند؛ البته بر خلاف مورد اول، باتری های دیپ سایکل در خودروهای غیر برقی نیز قابل استفاده اند.

باتری های لیتیوم یونی قادر به ذخیره حجم بالایی از انرژی هستند. همچنین ابعاد جمع و جوری دارند و با سرعت مناسبی هم شارژ می شوند. استفاده از این نوع باتری ها با وجود افزایش در چند سال اخیر هنوز به قدر کافی رواج پیدا نکرده است. عیب بزرگ باتری های لیتیوم یونی عمر کوتاه آنهاست.

باتری های دیپ سایکل به دلیل قدرت بالا در تامین نیرو در بازه زمانی طولانی نه تنها در خودروهای معمولی استفاده می شوند، بلکه در ماشین آلات ارتشی، خودروهای الکتریکی و حتی خودروهای زمین گلف نیز کاربری دارند و به راحتی با نور خورشید شارژ می شوند.

روند کاهش عمر باتری خودرو

معیار اصلی تشخیص سلامت باتری خودرو، ورقه های سربی درون آن است. واکنش اسید سولفوریک با ورقه های سربی، زمینه ساز تولید جریان درون باتری محسوب می شود. زمانی که باتری خالی می شود، سولفات روی ورق های سرب انباشته شده و توانایی باتری را برای ایجاد جریان کاهش می دهد. اما زمانی که مولد با وادار کردن جریان برای حرکت در جهت عکس دوباره باتری را شارژ می کند، سولفات انباشته شده روی ورق های سربی به محلول باز می گردد.

با گذر زمان، مقادیری از سولفات به طور ثابت روی ورقه ها باقی مانده و چرخه کاهش توانایی باتری در تولید و ذخیره الکتریسیته آغاز می شود. اگر باتری زود به زود خالی شود یا برای بیش از چند روز خالی بماند، این چرخه سرعت بیشتری هم می گیرد. در نهایت ورقه های سربی کاملا سولفاته شده و دیگر پذیرای شارژ نخواهند بود.

همچنین ممکن است باتری بر اثر مواردی مانند شارژ شدن های ناقص بر اثر مشکلات در شارژ کردن یا رفت و آمد مکرر در مسافت های کوتاه، یا کم شدن سطح آب درون باتری تا زیر قسمت فوقانی ورقه ها بر اثر هوای داغ زودتر سولفاته شود. برای مطالعه نکاتی حیاتی درباره افزایش عمر و شارژ باتری می توانید به این لینک مراجعه کنید.

مشخصات باتری خودرو

انجمن بین المللی باتری (BCI) پارامترهایی را به عنوان مشخصات فنی باتری خودروها تعیین کرده که در ادامه با مهم ترین آن ها آشنا خواهیم شد.

شماره گروه BCI نوع باتری مورد استفاده در خودرو را مشخص می کند. اگر باتری اتومبیل شما به هر دلیلی خراب شد با داشتن مشخصات باتری که از روی اعداد BCI گردآوری می شوند، می توانید به راحتی مناسب ترین باتری‌ را جایگزین نمونه قبلی کنید.

شاخصه هایی نظیر ابعاد (طول، عرض و ارتفاع)، شکل کلی‌ باتری و نحوه قرارگیری ترمینال ها همگی از طریق عدد BCI قابل شناسایی هستند.

بسیاری از شرکت ها باتری های مختلفی، از نظر سایز و جنس صفحات، را تحت یک گروه بندی تولید می کنند. برای همین یک شماره گروه خاص می تواند شامل باتری هایی با ظرفیت های متفاوت از یکدیگر شود. بنابراین با اینکه شماره گروه BCI به خوبی ولتاژ و شاخصه های فیزیکی را برای خریدار مشخص می‌کند، معیار مناسبی برای سنجش ظرفیت باتری نیست.

ولتاژ

تعیین ولتاژ باتری راحت ترین بخش کار ا ست. تمام خودروهای تولید شده پس از سال ۱۹۶۰ میلادی از باتری ۱۲ ولت استفاده می کنند. حتی تمام خودرو های تمام برقی و هایبرید هم از باتری هایی با چنین ولتاژی برای روشن کردن چراغ ها و سایر ادوات بهره می برند که در بخشی جدا از باتری تامین کننده قوای محرکه قرار دارد. پیشتر به دلیل حجم کمتر پیشرانه از باتری های ۶ ولتی استفاده می شد.

CCA یا آمپر گردان میل لنگ در شرایط سرد

CCA که مخفف Cold Cracking Amps است نشانگر مقدار آمپریست که یک باتری در دمای صفر درجه فارنهایت یا منهای ۱۷.۸ درجه سانتی گراد از خود خارج می کند، با این شرط که میزان ولتاژ باتری به پایین ۷.۲ ولت نرسد. بنابراین این عدد توانایی باتری برای کار کرد در شرایط سرد را نشان می دهد. شدت جریان استارت سرد به ۲ عامل وابسته است. ظرفیت اسمی باتری و مقاومت درونی باتری.

ظرفیت باتری با شدت جریان سرد رابطه مستقیم دارد یعنی هرچقدر که ظرفیت باتری بالا رود مقدار شدت جریان در هنگام استارت سرد در آن افزایش می یابد. اما شدت جریان آمپر سرد باتری با مقاومت درونی رابطه ی عکس دارد. CCA باتری که قصد خریدش را دارید حتما باید با مقادیر درج شده در دفترچه راهنمای خودرویتان مطابقت داشته باشد.

CA یا آمپرگردان میل لنگ

این عدد نشان دهنده میزان آمپریست که باتری خودرو در دمای ۳۲ درجه فارنهایت یا ۲۶.۷ درجه سانتی گراد از خود خارج می کند. CA همواره ۲۵ درصد بیشتر از CCA است.

RC یا ظرفیت ذخیره

(Reserve Capacity) RC دیگر مشخصه فنی باتری ماشین است. از دلایل اهمیت این پارامتر اثرات افزایش مقدار بار پارازیتی (در حالت کلید خاموش و در مواقع اضطراری است.

اما RC به صورت مدت زمانی که طول می کشد تا باتری با شارژ کامل در دمای ۲۶.۷ درجه سانتی گراد و با جریان ۲۵ آمپر ساعت دشارژ شده و مقدار ولتاژ آن کمتر از ۱۰.۵ ولت نشود.

به زبان ساده تر هر چه پارامتر مورد بحث افزایش یابد، طول عمر باتری در صورت قطع شدن منبع تغذیه آن (مولد برق) یا روشن ماندن چراغ های خودرو افزایش خواهد یافت. ۱ ساعت و نیم شارژدهی در بین باتری خودرو ها متوسط محسوب می شود و باتری های خوب به راحتی تا بالای ۲ ساعت، انرژی مصرفی را تامین می کنند.

هر چه ظرفیت ذخیره عدد بزرگتری باشد به علت وجود صفحات بزرگتر و سرب بیشتر باتری سنگین تر خواهد بود.

آمپر ساعت (AH)

آمپر ساعت برابر است با حاصل ضرب شدت جریان باتری در مدتی زمانی که طول می کشد تا باتری این شدت جریان را تامین کند. عوامل دخیل در میزان ظرفیت باتری عبارت اند از جنس صفحات باتری، مساحت صفحات، الکترولیت، دما و مواردی این چنین. در صورت اضافه شدن تجهیزات برقی اضافی به خودرو آمپراژ باید افزایش پیدا کند.

تاریخ تولید باتری ماشین

هیچگاه باتری که حداقل شش ماه از تاریخ تولید آن گذشته است خریداری نکنید، چون حدودا بعد گذشت این زمان از تاریخ تولید باتری، عمل سولفاته شدن در آن آغاز می شود. تاریخ تولید باتری ها به صورت ترکیبی از اعداد و حروف روی بدنه درج می شود که حروف نشان دهنده ماه تولید و اعداد سال و روز تولید را مشخص می کنند.

در یک باتری ساخت کره، کدی مثل ۸LR14 به این شکل خوانده می شود:

۸: سال ساخت ۲۰۱۸

L: حرف دوازدهم الفبای انگلیسی، نشانگر ماه ساخت که ماه دوازدهم میلادی (سپتامبر) است.

R: علامت اختصاری نام شرکت تولید کننده

۱۴: روز تولید باتری

در یک باتری ایرانی با کدی مثل ۹۶۰۴۲۳G40081 عدد ۹۶ نشانگر سال ساخت است. یا مثلا ۹۷۱۱۱۷ از راست به چپ خوانده می شود و نشانگر ۱۷ بهمن ۱۳۹۷ به عنوان تاریخ تولید باتریست.

سایز باتری ماشین

در ساخت باتری ها مشخصاتی که توسط BCI یا انجمن بین المللی باتری پذیرفته شده و با ارقامی نظیر ۲۴، ۲۷، ۵۸، ۷۵ و…  نشان داده می شوند. این شماره گروه ها بر اساس مواردی مثل محل تعبیه ترمینال، پلاریته ترمینال و ابعاد ظاهری بدنه باتری تعیین شده اند. دقت کنید که سایز باتری مناسب هر خودرو درون دفترچه راهنما آن ذکر می شود و دانستن آن مهم است.

در پایان برای جمع بندی نگاهی به باتری های مناسب برای خودروی پراید خواهیم انداخت.

  • ولتاژ:  ۱۲ ولت
  • آمپر ساعت: ۵۰ تا ۶۲ AH
  • حداکثر فضا برای باتری (طولxعرضxارتفاع): ۲۳x18x23 سانتی متر
  • نوع باتری: سیلد و اسیدی هر دو مناسبند

همانطور که اشاره شد، آمپر باتری وابسته به میزان مصرف برق خودرو و توان تولید انرژی دینام است. اگر به سیستم اتومبیل مورد نظر تجهیزات برقی پر مصرف مثل اسپیکرهای قدرتمند اضافه شده باشد، استفاده از بالاترین میزان آمپر و در غیر این صورت کمترین آمپر پیشنهاد شده، کفایت می کند.