Akü nedir? (nasıl elektrik üretir?)

Akü nedir?​

Akü, enerjiyi kimyasal konumda depolayan elektro kimyasal bir cihazdır. Bir elektrik devresiyle bağlantı kurulduğunda, kimyasal enerji, elektrik enerjisine dönüşür.



Bütün aküler yapısal olarak birbirine benzer ve bir grup elektro kimyasal hücreden oluşur. Her hücre bir pozitif, bir negatif elektrot ve bir ayıraçtan (seperatörden) oluşur. Akü Deşarj edilirken iki elektrotun içinde bulunan farklı materyaller arasında elektro kimyasal bir değişim meydana gelir.

Elektronlar pozitif ve negatif elektrotlar arasında hareket ederken bir dış devreyi de faaliyete geçirir (Farlar, marş motoru vs.)

ÇEŞİTLİ AKÜ TİPLERİ​

Enerjiyi depolamak için farklı materyaller kullanılabilir ve aküler genellikle o akünün yapısında aktif olarak kullanılan materyalle tanımlanırlar. (Nikel/kadmiyum, nikel/demir veya lityum/demir.)

Diğer akülerse elektrotlarda bulunan diğer tıp materyallerle ve kullanılan elektrolit tipine göre adlandırılırlar. En yaygın olanları kurşun asit aküleridir. Kullanılan aktif materyal, hücrelerin voltajını belirler ve hücrelerin sayısı da akünün toplam voltajını belirler.

Bir kurşun asit akünün 2 V. civarında nominal voltajı vardır. Bir çok araba aküsü bu tip 6 hücreden oluşmaktadır. Bu yüzden 12 V. lik bir voltaja sahiptirler.

AKÜNÜN İÇİNDE NE MEYDANA GELİR? (nasıl elektrik üretir?)​

Akü deşarj edildiğinde her iki elektrottaki aktif maddelerde elektro-kimyasal bir değişim olur. Çok basit anlamda, negatif elektrottaki madde oksijenle tepkimeye girerek elektronlarını serbest bırakır, yani daha negatif bir konuma gelir. (Anot reaksiyonu). Aynı zamanda pozitif elektrottaki madde azalır ve elektrot daha da pozitifleşir (Katot reaksiyonu) Elektronlar pozitif ve negatif kutupları birleştiren bir dış devre aracılığıyla elektrotlar arasında dolaşır.

MARŞ AKÜLERİNİN FARKLI TİPLERİ​

Geleneksel açık aküler (Conventional); elektrolit ile doldurulabilir. Bakım gerektirmeyen aküler (Maintanance-free); doldurulamaz Yeniden bileşim aküleri (Recombinations); doldurma gerektirmez, çünkü aküde bulunan hidrojen ve oksijen gazları birleşerek suya dönüşürler.

GÜNÜMÜZ MARŞ AKÜLERİNDE ARANAN ÖZELLİKLER​

- Motor çalıştırılırken her defasında yüksek akım vermelidir.

- Bir kaç çalıştırma girişiminden sonradaki çabucak çalıştırma yapabilmektedir.

- Bir çok marş motoru ve marş motor devri ile uyum sağlamalıdır.

- Çok sıcak ve çok soğuk iklim koşullarında çalışmalıdır.

- Çok büyük ve ağır olmamalıdır.

- Küçük yerlere rahatça monte edilebilmelidir.

- Titremeye, darbeye ve sarsıntıya karşı dayanıklı olmalıdır.

- Büyük çarpmalardan sonra dahi kırılmamalı ve akıntıya sebebiyet vermemelidir.

- Kullanımı ve şarjı kolay ve güvenli olmalıdır.

- Modern arabaların elektronik sistemlerinin verimli olarak kullanımı için gerekli olan enerji açıklığını doyuracak bir özelliğe sahip olmalıdır.

- Yavaşça kendini şarj etmelidir, yüksek rezerv kapasiteli ve uzun ömürlü olmalıdır.

- Tekrar şarj edilmesi kolay ve çabuk olmalıdır.

- Farklı şekillerde monte edilmesi mümkün olmalıdır. Bakım gerekmemelidir.

AKÜLER VE SOĞUK​

Soğuk havalarda akülere neler olduğu konusunda bir çok yanlış kanı mevcuttur. İnsanlar genellikle aküler düşük ısılarda, soğuk havalarda kapasitelerini kaybetmezler diye düşünürler. Ama bu genellikle yanlıştır, kaybederler. Hem de enerji sağlama yetenekleri azalır.

Derece düştükçe aküdeki kimyasal reaksiyon yavaşlar. -10C°' den sonra her derece ısı düşüşünde kimyasal reaksiyon süresi ikiye katlanır.

Bu yağın soğuk havadaki özelliğiyle kıyaslanabilir. Derece düştükçe yağ akışkanlığını gittikçe yitirir.

Kimyasal terminolojide kurşun plakaların içinde durduğu asit , kurşun plakalara doğru kurşun sülfat olmak için içindeki sülfiri harekete geçirir ve bu hareket tekrarlanır, işte belirtilen bu hareket soğuk havalarda oldukça yavaşlar.

Soğuk havada rezistans yükseldiğinden, aküden alınan akımın voltajı düşer.

AKÜLER ÜZERİNDE ISININ ETKİLERİ​

Akünün gücü ısı ile temas halinde olduğu zaman azalır (aküler fonksiyonlarını en iyi + 10C° ile +30C° arasında gösterirler)

Akünün gücünde aşırı ısıdan dolayı meydana gelen azalma, aküyü soğuk havada kullanmadan anlaşılmaz. Bunun sebebi akünün yüksek ısıda kullanıldığında ortaya çıkan aşınmadır.

SORUN, kimyasal reaksiyonun yüksek derecelerde daha hızlanmasıdır. Akü daha çabuk enerji üretir, bu da elektrotlardaki aşınmanın artması demektir. Buna ilaveten gaz oranı yükselir. Su buharlaşır ve aşınmayı daha da hızlandıran asit daha çok yoğunlaşır.

Isı sorunu, sadece aracın sıcak iklimde kullanılmasında ortaya çıkmaz. Eğer akü bir ısı kaynağının yanına veya sıcak bir bölüme konulursa akünün ömrü belirgin bir şekilde kısalır.

Bu sebepten ötürü, akü sıcak bir ortamda kullanılacağı zaman ısıdan korumak için levhalar kullanılır.

AKÜLERİN ŞARJ EDİLMESİ​

Bir kurşun asit aküsü dışardan bir güç kaynağıyla şarj edildiğinde deşarj süresi oluştuğu gibi, elektrotlar zıt yöne giderler. Bunun oluşması için dış güç kaynağının aküden daha çok enerji üretmesi gerekmektedir.

Her kurşun asit ünitesi takriben 2V üretir. Bu da şarjın amacına göre 10V' luk bir araba aküsü için her üniteye 2.2-2.4 V ya da toplam 13.2-14.4 V verilmesi anlamına gelir.

Bir marş aküsü genellikle aracın kendi jeneratörü tarafında şarj edilir. Fakat hepimizin de bildiği gibi akü herhangi bir nedenle boşalmış olabilir. Yani bir akünün doldurma cihazına ihtiyaç duyduğu an gelmiştir.

AKÜ DOLDURMA CİHAZLARI​

Aküyü şarj etmek için güvenilir bir şarj cihazı gereklidir ve bu cihaz mutlaka voltaj regülatorü olmalıdır.

Bizim genelde uyguladığımızın tersine şarj süreci oldukça karmaşıktır. Bununla birlikte biz sadece aküyü şarj ederken çıkabilecek pratik sorunlarla ilgileniyoruz.

Güvenlik açısından kimse piyasada bulunan basit destekleme şarj cihazlarını kullanmamaktadır.

AŞIRI YÜKLEME​

Aşırı yükleme akünün belirtilen noktanın üzerinde şarj edilmesi ile ortaya çıkan yaygın bir hatadır.

OKSİ - HİDROJEN GAZI​

• Geleneksel akülerde aşırı yükleme hidrojen ve oksijenin birikmesine ve uçup gitmesine sebep olur.
• Bu gazlar patlayıcı oksi-hidrojen karışımı halini alırlar. Bu yüzden bu işlem daima iyi havalandırılmış yerlerde yapılmalıdır.
• Aküde gaz oluşurken, dereceyi düşüren ve yoğunluğu arttıran elektrolitten su buharlaşır. Açıkta kalan elektrotlar hasar vermeye meyillidir.
• Aşırı yüklemede meydana gelen su kaybını tamamlamak için akülere arıtılmış su konulur.
• Aşırı yüklemeden meydana gelen bu etki genellikle gözle görülmez ve akünün ömrünün kısalması ile sonuçlanır.

Akü, enerjiyi kimyasal olarak depolayan bir elektrokimyasal cihazdır. Elektrik devresiyle bağlantı kurulduğunda, bu kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüşür. Aküler yapısı itibariyle birçok elektrokimyasal hücreden oluşur ve her hücrede pozitif ve negatif elektrotlar ile ayraç bulunur. Deşarj edilirken elektrotlardaki aktivitelere bağlı kimyasal değişimler gerçekleşir ve elektronlar bu süreçte hareket ederek dış devreyi harekete geçirirler.

Aküler genellikle kullanılan aktif materyale ve elektrolit tipine göre farklı tiplere ayrılırlar. Kurşun asit aküler en yaygın türlerden biridir ve 12 V'lik bir voltaja sahiptirler. Akülerin çeşitli tipleri vardır, örneğin bakım gerektirmeyen aküler veya yeniden bileşim aküleri gibi.

Aküler soğuk havalarda kapasitelerini kaybedebilir ve enerji sağlama yetenekleri azalabilir. Isının da aküler üzerinde etkisi vardır; aşırı ısı akü gücünü azaltabilir ve ömrünü kısaltabilir. Aküleri doğru şekilde şarj etmek önemlidir ve aşırı yükleme gibi hatalardan kaçınılmalıdır.

Aşırı yükleme durumunda gaz oluşabilir ve patlayıcı bir oksijen-hidrojen karışımına dönüşebilir. Bu nedenle aküler güvenli şekilde şarj edilmeli ve daima iyi havalandırılan yerlerde kullanılmalıdır. Aşırı yükleme, akülerde su kaybına ve elektrot hasarlarına yol açabilir. Bu etkiler genellikle gözle görülmez ancak akünün ömrünü kısaltabilir.