Akumulatory kwasowo ołowiowe, są na standardowym wyposażeniu w każdym samochodzie z silnikiem spalinowym. Często jest również nazywany akumulatorem, akumulatorem samochodowym, akumulatorem motocyklowym, akumulatorem rozruchowym lub akumulatorem ołowiowym. Prawidłowe i jednoznaczne określenie akumulatora jako kwasowo ołowiowego, wynika z faktu, że obie elektrody są wykonane z ołowiu a dokładniej ze stopu ołowiu, a elektrolitem jest kwas siarkowy który można wielokrotnie ładować. Po naładowaniu płyta bieguna dodatniego składa się z dwutlenku ołowiu (PbO2) i ujemnego z gołego ołowiu (Pb). Podczas rozładowywania na obu płytach tworzy się drobno ziarnisty siarczan ołowiu (PbSO4), który podczas ładowania jest ponownie przekształcany w dwutlenek ołowiu oraz ołów.
Ze względu na silnie korozyjny elektrolit, akumulatory ołowiowe są potencjalnie niebezpieczne w przypadku uszkodzenia obudowy. Muszą być prawidłowo utylizowane, ponieważ są bardzo nieprzyjazne dla środowiska, ołów jak wiemy jest toksycznym metalem ciężkim. Dlatego zużyte akumulatory muszą być poddawane recyklingowi, co od dawna jest obowiązkowe dla akumulatorów samochodowych w UE.
Akumulatory ołowiowe są stosunkowo ciężkie, pojemne, lecz mają stosunkowo niską obciążalność prądową w porównaniu z innymi typami akumulatorów tego samego rozmiaru. Ponadto samorozładowanie akumulatora rozruchowego w temperaturze pokojowej jest stosunkowo wysokie i wynosi od 5 do 10% miesięcznie (w przypadku akumulatorów ołowiowo-żelowych około dwa razy mniej. Przy współczynniku samorozładowania na poziomie 10% pozostały poziom naładowania po 6 miesiącach wynosi 50%, a po 12 miesiącach tylko 30% pojemności. W ostatnich latach za sprawą technologii wapniowej CA/CA sytuacja sporo się poprawiła lecz nadal ten typ akumulatora cechuje się wieloma wadami, takimi jak niska sprawność ok. 85%, duża masa, a więc i koszty transportu duże, stosunkowo mała pojemność oraz mniejsze prądy rozruchowe na tle innych, nowszych rozwiązań technologicznych.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe są stosunkowo tanie, wytrzymałe, bardzo łatwe do naładowania, a przede wszystkim mogą być używane również w temperaturach dużo poniżej zera, nawet przy -40 stopniach Celsjusza. Dlatego pomimo wielu wad, w branży motoryzacyjnej nadal są i będą używane jako podstawowe akumulatory rozruchowe, wyłącznie akumulatory kwasowo ołowiowe. W pojazdach hybrydowych, ze względu na wagę i przestrzeń, jako akumulatory napędowe preferowane jest stosowanie innych typów akumulatorów, lecz i w tych pojazdach znalazło się miejsce dla akumulatora kwasowo ołowiowego jako podstawowego źródła zasilania elektroniki pojazdu, oraz służącego do odpalania silnika spalinowego.
Akumulatory rozruchowe stosowane w sektorze motoryzacyjnym mają elektrody ołowiowe, które są celowo zaprojektowane tak, aby były wyjątkowo porowate w celu uzyskania dużej powierzchni na objętość w celu zmniejszenia wysokiej rezystancji wewnętrznej typowej dla akumulatorów ołowiowych. Osiąga się to w ten sposób, że płytka elektrody zasadniczo nie jest płytą, ale raczej wygląda jak kratka. Podczas produkcji ta siatka ołowiana jest pokryta pastą wykonaną z cząstek ołowiu (elektroda ujemna) lub cząstek dwutlenku ołowiu (elektroda dodatnia), które tworzą rzeczywisty materiał elektrody. Ze względu na dużą powierzchnię niezwykle dużej liczby małych cząstek, które działają jak gąbka, akumulator samochodowy może dostarczyć znacznie więcej energii elektrycznej niż zwykła blacha jako elektroda, co jest podstawowym warunkiem udanego zimnego rozruchu. Ponadto przy małej objętości uzyskuje się stosunkowo dużą pojemność.
Takie rozwiązanie oprócz zalet ma również bardzo decydującą wadę: ponieważ elektroda ołowiowa przypomina gąbkę, drobne części elektrody rozpadają się przy każdym procesie ładowania – rozładowania, ponieważ przemiana chemiczna elektrod prowadzi do naprężeń mechanicznych. Powodem jest to, że siarczan ołowiu zajmuje więcej miejsca niż ołów lub tlenek ołowiu. Objętość cząstek w elektrodzie zwiększa się zatem podczas rozładowywania i ponownie zmniejsza podczas ładowania. Z jednej strony kruszenie zmniejsza efektywną powierzchnię, co prowadzi do wyższego oporu wewnętrznego i zmniejszonej wydajności. Z drugiej strony tworzy się tzw. szlam akumulatorowy, który osadza się na obudowy akumulatora. W przypadku akumulatora samochodowego elektrody nie sięgają do samego dna, tak, aby częściowo przewodzący szlam akumulatorowy mógł bezpiecznie osiąść. Jeśli jednak szlam dotrze do elektrod, może spowodować zwarcie, płyty dodatniej z ujemną a to skutkuje uszkodzeniem całego ogniwa a tym samym cała bateria, staje się bezużyteczna. Jeśli mocno rozładujesz akumulator (w najgorszym przypadku do granicy pojemności), a następnie ponownie go naładujesz, spora część materiału się rozpadnie, co bardzo skraca jego żywotność.
Ze względu na budowę elektrody, akumulatory rozruchowe są zaprojektowane tak, aby dostarczać duże prądy przez bardzo krótki czas. Typowa wartość poboru prądu rozrusznika w przeciętnym 4-cylindrowym silniku benzynowym wynosi od 150 do 200 A, przy czym w temperaturach poniżej zera, wymagana jest wielokrotność tego prądu. W przypadku silników wysokoprężnych jest on z samego założenia wyższy, ze względu na wyższą kompresję silnika i wymaganą wyższą moc napędową potrzebną do rozruch oraz spora część energii jest potrzebna do zasilenia świec żarowych.
Jak już wspomniano powyżej, akumulatory rozruchowe generalnie nie lubią, gdy pobiera się z nich dużo energii, ponieważ elektrody szybko się rozpadają. Nie dotyczy to jednak normalnej pracy: prądy rozruchowe są bardzo duże, lecz w ciągu kilku sekund potrzebnych do uruchomienia silnika, pobierana jest tylko niewielka ilość ładunku zgromadzonego w akumulatorze. Przykładowo w trakcie rozruchu trwającego 2 sekundy oraz poboru prądu 200 A ilość skonsumowanej energii jest znikoma, to tylko 0,1 Ah, która po uruchomieniu silnika zostanie niemal natychmiast ponownie zwrócona do akumulatora.
W moim indywidualnym przypadku, ponowny rozruch w pełni nagrzanego silnika Diesla 2.0 HDi charakteryzuje chwilowy maksymalny prąd do 350A a średni około 250A w czasie rozruchu trwającym około 0.5 sekundy, to daje pobór 125 As czyli 0.0347 Ah.
Cały ten zużyty ładunek zostanie zwrócony do akumulatora w ciągu pierwszej minuty pracy silnika, a nawet niecałej minuty!!! Brzmi to niewiarygodnie, ale liczby nie kłamią. Oczywiście to jest najbardziej optymalny wariant, czyli silnik był w pełni rozgrzany więc stanowił bardzo mały opór dla rozrusznika, natomiast akumulator maksymalnie naładowany poprzez alternator.
Wiec teraz rozpatrzmy najmniej korzystny wariant, to będzie wariant hipotetyczny a nie zmierzony, takie domniemanie. W bardzo zimny poranek, powiedzmy że jest to -15 stopni Celsjusza, tak w obecnym klimacie taka temperatura może być uważana za bardzo niską, ja pamiętam temperatury przekraczające -30 stopni Celsjusza ale rozpatrujemy obecne czasy.
Więc tak, zimowy poranek – 15 stopni Celsjusza silnik nieodpalany od kilku dni, takim typowym przykładem będą święta Bożego Narodzenia, czyli około 3 dni stał na mrozie nieodpalany, olej w silniku bardzo gęsty a akumulator troszkę już rozładowany prądem postojowym auta. Zakładany pobór prądu to 700A a czas na odpalenie to aż 10 sekund, w końcu to Diesel więc jest to możliwe. Ilość pobranego prądu to 7000 As czyli 1,944 Ah ,a więc niecałe 2 Ah. Tak długi a zarazem ciężki rozruch wyciągnął nam z akumulatora 2 Ah. To już naprawdę bardzo duży pobór, aż 56!!! razy więcej niż podczas ciepłego rozruchu silnika, tuż po wcześniejszym zgaszeniu. Można pomyśleć cóż to jest 2 Ah skoro akumulator ma ich aż 70 ? Pozornie wygląda to bardzo dobrze ale to tylko pozory. Pojemność 70 Ah ten akumulator to miał w momencie zakupu, o ile producent uczciwie napisał na etykiecie rzeczywistą pojemność, co wcale nie jest częstym przypadkiem, znacznie częściej brakuje tam kilku czy nawet kilkunastu Ah już w momencie zakupu akumulatora.
Załóżmy że nasz akumulator ma już za sobą 3 lata eksploatacji, jego pojemność to już tylko połowa, a często nawet mniej, niech będzie że zostało nam 35 Ah a przy temperaturze – 15 zrobiło się z tego tylko 20Ah. Rezystancja wewnętrzna takiego akumulatora jest już bardzo duża, nie taka jak ciepłego i w dniu zakupu, więc ten ubytek 2Ah z 20 Ah pozostałych do dyspozycji już robi wrażenie na tym akumulatorze, tym bardziej że na dużej rezystancji wewnętrznej również straciło się stosunkowo dużo energii na straty w cieple a więc tak naprawdę, ze słabego akumulatora pobraliśmy 2 Ah na rozruch i co najmniej 1 Ah na straty cieplne w szeregowej rezystancji wewnętrznej, czyli z tych 20 Ah które mieliśmy do dyspozycji, po rozruchu bądź nieudanej próbie rozruchu pozostało już tylko 17 Ah.
Te duże straty cieplne wewnątrz akumulatora mają też pewną dobrą stronę, a mianowicie podgrzewają wewnętrznie płyty akumulatora oraz elektrolit co przyspiesza reakcje elektrochemiczne ale jednocześnie następuje również częściowa stratyfikacja elektrolitu. Jeżeli odczekamy z minutę po takim nieudanym rozruchu, to wewnętrznie rozgrzany już nieco akumulator, pomimo pozostałych tylko 17 Ah, umożliwi nam jeszcze co najmniej ze dwie takie próby rozruchu. Z jednej strony będziemy wyciągać z niego te amperogodziny a z drugiej strony nagrzewający się wewnętrznie na skutek potężnych strat wewnętrznych akumulator po odczekaniu będzie się częściowo regenerował, będzie mu wzrastała pojemność na skutek podwyższonej temperatury w stosunku do początkowych -15 stopni lecz i to na długo nie wystarczy.
Z jednej strony zabieramy z akumulatora Ah a z drugiej strony jego pojemność powoli wzrasta na skutek nagrzewania wewnętrznego od ciepła strat na wewnętrznej rezystancji szeregowej. Dlatego tak ważna jest przerwa ok. 1 minuty pomiędzy ciężkimi rozruchami aby ciepło mogło rozejść się po całym akumulatorze oraz aby mikroturbulencje elektrolitu powstałe z powodu wydzielającego się ciepła i konwekcji rozmieszały częściową szkodliwą stratyfikację. Częstą sytuacją jest to, że za drugim rozruchem silnik wyraźnie szybciej się obraca niż za pierwszą próbą uruchomienia, właśnie wtedy zazwyczaj dochodzi do udanego zapłonu.
Aby zwrócić ponownie do akumulatora te 3 Ah, to już trzeba zdecydowanie więcej czasu niż w poprzednim przykładzie, różnica w pobranej energii to aż 56 razy więc teoretycznie czas zwrotu powinien być dłuższy też 56 razy a więc około 50 minut ale tak nie jest. Głęboko rozładowany akumulator będzie pobierał dużo więcej prądu, oraz przez dłuższy czas będzie przyjmował duży prąd, więc czas zwrotu będzie nieproporcjonalnie krótszy w stosunku do energii pobranej, ponieważ energia wkładana do tak mocno rozładowanego akumulatora jest dużo większa. Myślę, że całkowity zwrot tych 3 Ah liczonych łącznie ze stratami, zajmie pewnie nie więcej jak z 10 do 20 minut.
Zrobię dokładne pomiary tych zależności i szczegółowo to opiszę ale trzeba poczekać do zimy 😉 Prawdopodobnie jednak, moje plany zostaną pokrzyżowanie bardzo ciepłymi temperaturami jakie obecnie panują w naszej strefie klimatycznej, temperatura -15 stopni jest całkowicie nie realna. W ogóle nie wiadomo ile będzie dni, z temperaturą poniżej zera, a co dopiero -15 stopni ? Z drugiej strony to nie ma co się martwić, czym cieplej tym mniej kłopotów z porannym, zimowym rozruchem, tyle że nie będzie wiadomo ile są warte moje teorie 😉 ale to już nie jest aż tak istotne, ważne aby silniki odpalały.
Zwykle akumulator rozruchowy nie powinien być ładowany większym prądem niż 3% jego nominalnej pojemności, przy czym zalecane maksimum to 10%. Czas takiego ładowania prądem 3% jest ponad 3 razy dłuższy, niż podczas ładowania prądem 10% lecz również bardzo bezpiecznym dla akumulatora. Stąd też duża popularność automatycznych a zarazem bezpiecznych ładowarek np. z Lidla i tym podobnych. Czas pełnego naładowania akumulatora taką ładowarką przekracza 24h, przeważnie 36 do nawet 48h. Jeżeli ktoś ma dużo czasu i nigdzie mu się nie spieszy, lub ma więcej niż jedno auto w rodzinie, to takie rozwiązanie jest optymalne, ponieważ umożliwia ładowanie akumulatora bez wymontowywania go z auta oraz bez odłączania go od instalacji elektrycznej pojazdu. Te ładowarki ładują powoli, lecz bardzo bezpiecznie dla ładowanych akumulatorów, oraz instalacji elektrycznej pojazdów. Większe prądy ładowania są szkodliwe dla długowieczności akumulatora, wiec jeśli jest to możliwe należy ich unikać. Używając dużych prądów ładowania skracamy „resurs” a więc okres eksploatacji akumulatora do 2 czy 3 lat a może on osiągać i 10 lat przy odpowiedniej eksploatacji oraz dbałości o baterię.
Producenci pojazdów nie dobierają akumulatorów na podstawie ich pojemności, a bardziej sugerują się ich prądem rozruchowym a dokładniej tzw. zimnym prądem rozruchowym, który zawsze jest podawany na obudowie akumulatora. W przeciwieństwie do, w zasadzie bezsensownej specyfikacji pojemności (bez akumulatora nie można szybko wykorzystać pojemności zniszczyć) niestety nie dotarło jeszcze do świadomości kierowcy. Prąd testowy na zimno określa, jaką ilością prądu rozruchowego dysponuje NOWY akumulator rozruchowy a więc w momencie opuszczania fabryki. Pomiaru dokonuje się w temperaturze akumulatora -18 °C przez okres nie krótszy niż 30 sekund, oraz dopóki napięcia nie spadnie poniżej 9V. Zimny prąd rozruchowy jest tak naprawdę najważniejszym kryterium w przypadku akumulatorów rozruchowych. W dawnych czasach istnieje pewna zależność, że czym większa pojemność akumulatora, tym wyższy prąd rozruchowy, dziś to już archaizm. Nawet stosunkowo małe akumulatory potrafią dysponować potężnymi prądami rozruchowymi. Najlepszym przykładem będzie akumulator OPTIMA RED, przy pojemności 50 Ah dysponuje prądem rozruchowym na poziomie 815A według normy EN.
Jeszcze bardziej spektakularnymi przykładami będą akumulatory Litowo Tytanowe http://sp5mxf.com/akumulatory-litowo-tytanowe-li2tio3-model-yinlong-lithium-titanate-battery-lto66160h-f/ czy też kondensatory rozruchowe http://sp5mxf.com/kondensator-rozruchowy-zamiast-akumulatora-w-aucie-z-silnikiem-diesla/ dające wyraźny sygnał, że nie o pojemność tu chodzi lecz o jak największy zimny prąd rozruchowy. Duża pojemność akumulatora daje informację wyłącznie o tym jak długo będziemy mogli korzystać z jego energii na nieodpalonym silniku czyli np. słuchając radia gdy silnik nie pracuje, albo jak długo zachowa zdolność do rozruchu po długotrwałym postoju na parkingu. Ponieważ auto na postoju pobiera jakiś tam niewieki prąd, przeciętnie 50 mA czyli 0.05A na zasilanie elektroniki auta czyli autoalarmu i centralnego zamka oraz zegarka itp. to akumulator o większej pojemności umożliwi dłuższy postój bez potrzeby odpalania silnika a jednocześnie umożliwi jego uruchomienie w razie potrzeby.
Jeszcze do nie dawna dobór akumulatora był pewnym kompromisem, tzn. brało się pod uwagę zarówno prąd rozruchowy jak i pojemność i były to parametry dość mocno ze sobą powiązane lecz był to jednak dość optymalny kompromis. Obecnie w autach wyższej klasy używa się dwóch akumulatorów, jeden z nich służy wyłącznie do rozruchu a drugi wyłącznie do zasilania akcesoriów, czyli całej reszty oprócz rozrusznika. Podsumowując, instalacja została podzielona na dwie strefy, pierwsza to część rozruchowa a druga, to cała reszta jak w klasycznym aucie, lecz z pominięciem rozrusznika.
W przypadku ekstremalnej eksploatacji na bardzo krótkich dystansach, ewentualnie jeśli alternator lub regulator jest uszkodzony, a akumulator nie będzie wystarczająco doładowywany, permanentnie w stanie mniej więcej połowy a często prawie całkowitego rozładowania. Mocno rozładowane akumulatory rozruchowe „pobierają” duże prądy z alternatora podczas pracy silnika, przeważnie są to zdecydowanie za duże prądy, co w efekcie powoduje, że znacznie więcej mas czynnych napastowanych na elektrodach, ulega przedwczesnej destrukcji podczas procesu ładowania, zdecydowanie większej niż przy ładowaniu optymalnym.
Jeżeli bateria będzie pozostawać w ciągu kilku dni w stanie silnego rozładowania, to na elektrodach z wielu drobnych kryształów siarczanu ołowiu, wytworzą się duże kryształy siarczanu ołowiu, które ze względu na ich słabą przewodność elektryczną są bardzo trudne do rozpuszczenia. Taki stan jest nazywany zasiarczeniem akumulatora. Jest to zatem równoznaczne ze zmniejszeniem zdolności rozruchowej, której nie można już w pełni przywrócić. Wraz ze szlamem akumulatorowym powstającym na skutek częstego głębokiego rozładowywania oraz ponownego ładowania, są to główne powody, dla których akumulatory kwasowo-ołowiowe zwykle nie wytrzymują zbyt długo w samochodach eksploatowanych na bardzo krótkich dystansach.
Można temu zaradzić, regularnie ładując akumulator za pomocą ładowarki, jeśli pojazd jest często używany do krótkich podróży, najlepiej każdego wieczoru. Do takiego regularnego doładowywania wspomagającego, idealne są słabe ładowarki automatyczne w plastikowych obudowach np. z Lidla czy Biedronki. Ten sam problem występuje w pojazdach z systemem start/stop, ponieważ bardzo często silnik jest automatycznie wyłączany i ponownie uruchamiany w ruchu miejskim. Problemowi niewystarczającego naładowania zwykle przeciwdziała się tutaj za pomocą czujnika akumulatora, który zapobiega automatycznemu wyłączaniu silnika, gdy akumulator jest niedostatecznie naładowany. Problem z rozpadaniem się elektrod spowodowany bardzo częstymi uruchomieniami silnika, a co za tym idzie dużej liczbie cykli, jest niwelowany przez zastosowanie akumulatorów znacznie bardziej odpornych na pracę cykliczną, takich jak baterie EFB ( Enhanced Flooded Battery) lub AGM-Technology ( Absorbent Glass Mate). W tych modelach, celem jest mechaniczne utrzymanie rozpadających się cząstek, aktywnych mas czynnych na swoim miejscu.
Częstym błędem są próby eksploatacji konwencjonalnych akumulatorów samochodowych, do innych celów niż zamierzone. Np. jako rzekomo niedroga alternatywa do akumulatorów specjalnie zaprojektowanych dla systemów słonecznych, lub napędów elektrycznych) które są zmuszane do pracy niezgodnej ze swoją specyfikacją. Np. poprzez wielokrotne głębokie rozładowywanie, powyżej wartości przewidzianych dla tego typu akumulatorów. Maksymalna głębokość zrzutu, nie powodująca przyspieszonej degradacji akumulatora rozruchowego to przeważnie 10% jego pojemności maksymalnej, czyli dla akumulatora 70 Ah maksymalny chwilowy ubytek eksploatacyjny nie powinien być większy niż 7 Ah i na dodatek powinien być jak najszybciej uzupełniony.
Używając akumulatora rozruchowego do pracy cyklicznej powoduje bardzo intensywne tworzenie się szlamu akumulatorowego złożonego ze spływu mas czynnych, co ma bardzo negatywny wpływ na jego żywotność oraz wydajność prądową. Tylko kilka razy przeżywa rozładowanie do granic pojemności. Z tego właśnie powodu istnieją specjalne akumulatory „solarne” („baterie solarne”) do systemów solarnych, które są zaprojektowane tak, aby znacznie lepiej wytrzymywały głębokie cykle rozładowania, oraz charakteryzowały się mniejszym samorozładowaniem.
Baterie do systemów solarnych mają wiele zalet, zazwyczaj są większych wymiarów oraz mają mniejsze jednostkowe prądy maksymalne lecz one nie są wykorzystywane do rozruchu auta więc nie muszą dysponować tak dużymi prądami chwilowymi oraz obudowy mogą być większych rozmiarów ze względu na większe przestrzenie montażowe, więcej materiału elektrodowego, dodatkowe środki, takie jak włóknina szklana itp. Wszytko to skutkuje zdecydowanie wyższą ceną, między innymi z powodu bardzo małej skali produkcji oraz dystrybucji w porównaniu z milionami akumulatorów samochodowych. Ale nawet baterie solarne przystosowane do głębokiego cyklu, nigdy nie powinny być całkowicie rozładowane, jeśli to tylko możliwe.
To samo dotyczy tak zwanych akumulatorów trakcyjnych, które są również zoptymalizowane pod kątem stabilności cyklu przy stosunkowo dużej głębokości rozładowania.
—-
Ponieważ akumulatory samochodowe starzeją się szybko, gdy muszą oddać wysoki procent naładowania, używanie akumulatora o większej pojemności, jeśli posiadasz ogrzewanie postojowe, urządzenia radiowe (np. W taksówkach), systemy muzyczne w pojeździe, jak wcześniej zalecano, nie jest bezsensowne. lub innych dodatkowych odbiorników, które są używane, gdy silnik nie pracuje. Większa wydajność nie jest bynajmniej potrzebna do zaspokojenia zapotrzebowania na energię elektryczną podgrzewacza pomocniczego lub innych dodatkowych odbiorników, ponieważ potrzebowałbyś około 5 A na podgrzewacz pomocniczy i kolejne 5 A na wentylator (do doprowadzenia ciepłego powietrza do wnętrza) czas nagrzewania przez całą godzinę tylko 10 Ah (Natomiast przy wystarczająco mocnym podgrzewaczu pomocniczym potrzeba tylko 1/4 do 1/2 godziny). Byłby to nawet najmniejszy konwencjonalny akumulator w branży motoryzacyjnej o pojemności 36 Ah nie napotykają większych problemów. Jednak, włączając późniejszy rozruch silnika, rozładowałby dobrą ćwiartkę, co nie jest dobre dla jego żywotności. Znacznie większy akumulator rozładowuje się mniej procentowo i dzięki temu nie psuje się tak szybko. Przyjemnym efektem ubocznym jest również większe rezerwy, jeśli akumulator wyraźnie traci pojemność pod koniec okresu użytkowania. Nawiasem mówiąc, powszechne twierdzenie, że mały generator („alternator”) ma problemy z „dużym akumulatorem samochodowym” lub nawet jest uszkodzony, jest w tym kontekście bezsensowne. Generatory montowane standardowo w dzisiejszych pojazdach mają moc 1500 W, a często nawet więcej. Odpowiada to prądowi powyżej 100 A. Akumulator samochodowy dostępny w handlu nie może w ogóle wchłonąć tak wysokiego prądu ładowania, chyba że jest bardzo rozładowany; Problem z ładowaniem akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest bardziej prawdopodobny, aby uzyskać wystarczającą moc, a tym samym ładować akumulator w ruchu ulicznym na krótkich dystansach, aby osiągnąć rozsądnie krótki czas ładowania. Prąd ładowania znacznie przekracza 10 A , nawet przy grubym 100 Ah Bateria rzadko. Generatora i tak nie można uszkodzić, ponieważ napięcie spada automatycznie, jeśli generator nie może dostarczyć wystarczającej mocy. Nawiasem mówiąc, często może się to zdarzyć podczas jazdy, ponieważ na biegu jałowym maksymalny prąd wyjściowy generatora jest bardzo niski. Jeśli włączonych jest wiele odbiorników (ogrzewanie tylnej szyby i siedzenia, oświetlenie, światła przeciwmgielne, wentylacja na najwyższym poziomie itp.), Akumulator emituje energię elektryczną, zamiast być ładowany, gdy silnik pracuje na biegu jałowym. Jeśli jesteś uważny, możesz to zauważyć w pojazdach z konwencjonalnym oświetleniem halogenowym po niewielkich wahaniach koloru i intensywności reflektorów. Lepiej jest użyć większego akumulatora rozruchowego, ale zawsze lepiej jest zasilać dodatkową grzałkę i wentylator lub inne dodatkowe odbiorniki prądem za pośrednictwem dodatkowego akumulatora odpornego na cykle;wtedy akumulator rozruchowy musi dostarczać tylko prąd rozruchowy, jak w samochodach bez ogrzewania postojowego, a to dzięki znacznie dłuższej żywotności. Niestety okablowanie dla tego trybu pracy jest dość skomplikowane, a dodatkową baterię trzeba gdzieś umieścić, dlatego robi się to niestety rzadko. Jeśli unikasz tego wysiłku, przynajmniej nie powinieneś używać najtańszego produktu NoName do akumulatora rozruchowego, ale raczej akumulator odporny na cykl w EFB (=powinieneś przynajmniej nie używać najtańszego produktu NoName do akumulatora rozruchowego, ale raczej akumulator odporny na cykliczne w EFB- (=powinieneś przynajmniej nie używać najtańszego produktu NoName do akumulatora rozruchowego, ale raczej akumulator odporny na cykliczne w EFB (=E nhanced F looded B attery) lub lepszych technologii AGM (=bsorbent G lass M w) zakup, jak to zwykle w pojazdach układ z stop / start. Koszt akumulatora EFB lub AGM jest nieco wyższy niż w przypadku zwykłych akumulatorów rozruchowych, ale najważniejsze jest to, że jest to opłacalne ze względu na znacznie dłuższą żywotność w tym trybie pracy.Większa pojemność akumulatora rozruchowego – jak zaleca wcześniej – wówczas nie jest oczywiście konieczne.Kolejny
Akumulatory rozruchowe do pojazdów wszystkich typów z silnikami spalinowymi to także inne typy akumulatorów ołowiowych. Wspomniana technologia EFB lub AGM utrzymuje materiał płyty mechanicznie na miejscu za pomocą tkaniny wykonanej z poliestru (EFB) lub włókniny szklanej (AGM), dzięki czemu w znacznym stopniu zapobiega kruszeniu się płyt na większych głębokościach wyładowania. Włóknina szklana akumulatorów AGM również wiąże kwas i utrzymuje go na miejscu poprzez działanie kapilarne, co pozwala uniknąć problemów spowodowanych rozwarstwieniem elektrolitu. Dodatkowo taką baterię można obsługiwać w dużej mierze niezależnie od położenia. W tak zwanych akumulatorach ołowiowo-żelowych rozcieńczony kwas siarkowy jest związany w żelu. Ponieważ elektrolit nie jest płynny, akumulatory ołowiowo-żelowe mogą pracować w dowolnej pozycji, co jest całkowicie nie do pomyślenia w przypadku akumulatorów ołowiowych z ciekłym elektrolitem.
Wspólną cechą wszystkich tych akumulatorów jest to, że odpowiednie środki projektowe znacznie zwiększają zarówno maksymalną głębokość rozładowania, jak i stabilność cyklu w porównaniu z akumulatorami rozruchowymi. Ze względu na te ulepszone właściwości są często wykorzystywane jako zasilacze awaryjne do systemów alarmowych, urządzeń medycznych lub systemów zasilania awaryjnego (UPS). Inne obszary zastosowań to na przykład technologia słoneczna do pokonywania okresu bez słońca („bateria słoneczna”), przyczepy mieszkalne lub łodzie w celu zasilania energią, gdy silnik nie pracuje, napędy elektryczne i wiele innych. Niestety takie akumulatory są znacznie droższe niż akumulatory rozruchowe o tej samej pojemności ze względu na większe wymagania materiałowe i mniejszą liczbę sztuk.Gdy są używane zgodnie z przeznaczeniem, mają znacznie dłuższą żywotność niż w przypadku niewłaściwego użycia akumulatorów rozruchowych do takich zastosowań.
Ładowanie akumulatorów kwasowo-ołowiowych
Akumulatory ołowiowe są wrażliwe na całkowite rozładowanie. Nawet pojedyncze głębokie rozładowanie może spowodować, że akumulator będzie bezużyteczny, nawet jeśli zostanie natychmiast naładowany. Sam sklep jest bardzo prosty: zapewnia mu niezbyt dużą moc (zwykle 1/20 do 1/10 podanej pojemności) i włącza się przy około 2,4 V na ogniwo (tj. Tuż poniżej napięcia gazowania, które jednak jest silnie zależny od temperatury) na przykład w fazę ponownego ładowania przy stałym napięciu 13,8 V., podczas którego bateria jest w pełni ładowana przez kilka godzin (np. przez noc). Wartość około 13,8 V to napięcie, przy którym w pełni naładowany akumulator nie jest już ładowany, a kompensowane jest tylko samorozładowanie. Dzięki temu napięciu można go więc ładować przez bardzo długi czas bez powodowania uszkodzeń. Inną metodą jest przyłożenie napięcia tuż poniżej napięcia gazowania (zwykle 14,4 V dla ładowarek, które nie są kompensowane temperaturowo) i zatrzymanie ładowania, gdy prąd ładowania spadnie poniżej 2% specyfikacji pojemności. Przykład dla akumulatora 60 Ah o napięciu znamionowym 12 V : Prąd ładowania od 3 do 6 A z wyłączaniem, gdy prąd ładowania jest poniżej 1,2 A.. Istnieje wiele innych metod ładowania, z których niektóre są odpowiednie tylko dla bardzo specjalnych typów akumulatorów: na przykład akumulatory stacjonarne, które można uzupełniać wodą, są celowo zasilane gazem przez ograniczony czas, aby elektrolit został dokładnie wymieszany przez powstający gaz aby uniknąć niepożądanego rozwarstwienia elektrolitu. Akumulatory bez możliwości uzupełniania wodą mogą przy takim procesie bardzo szybko stać się bezużyteczne.
Napięcie gazowania to napięcie, z którego akumulator praktycznie nie jest już ładowany, ale prawie cały prąd rozdziela wodę w elektrolicie na wodór i tlen, a tym samym rozkłada ją. Ta mieszanina gazów eksploduje gwałtownie nawet w małych ilościach z najmniejszą iskrą, dlatego ładowanie można przeprowadzić tylko na zewnątrz lub w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Niedrogie ładowarki nie tylko nie mają automatycznego wyłączania się po osiągnięciu napięcia gazowania, ale także pozwalają akumulatorowi zawsze gazować przez pulsujące napięcie stałe o wysokiej wartości szczytowej. Niewielkie przeładowanie nie powoduje zbytniego uszkodzenia akumulatorów, gdzie masz dostęp do poszczególnych ogniw, ale woda jest tracona. Jeśli przeładowałeś baterię, dlatego należy przywrócić stary poziom cieczy, uzupełniając ją wodą destylowaną, jeśli jest taka możliwość. „Akumulatory wapniowe” powszechnie sprzedawane jako bezobsługowe, zwykle nie mają już żadnych otworów konserwacyjnych, przez które można by uzupełniać wodę. W żadnych okolicznościach nie wolno używać do uzupełniania dostępnego w handlu „kwasu akumulatorowego”, jest to przeznaczone wyłącznie do napełniania tak zwanych „suchych wstępnie naładowanych” akumulatorów ołowiowych (tj. akumulatorów, które są dostarczane bez kwasu do celów transportu). Ponieważ podczas przeładowania tylko woda została podzielona na wodór i tlen, ale kwas pozostał nienaruszony i również nie został zużyty, należy uzupełniać tylko wodę destylowaną. W przypadku uzupełnienia „kwasem akumulatorowym”, w płynie akumulatorowym jest zbyt dużo kwasu siarkowego, co w pierwszej kolejności zmniejsza przewodność, a tym samym pojemność wydajność, a po drugie, sprzyja tworzeniu się dużych kryształów siarczanu (zasiarczenie), które zmniejszają zarówno pojemność akumulatora jak i wydolność rozruchową.
Nawet dzisiaj napięcie w sieci pokładowej, a tym samym napięcie ładowania akumulatora, w wielu pojazdach nie jest kompensowane temperaturowo. W rezultacie, przy wysokiej temperaturze akumulatora (napięcie gazowania jest niższe niż w niskiej temperaturze), napięcie w układzie elektrycznym na pokładzie może być wyższe niż napięcie gazowania. Następnie woda w akumulatorze jest rozkładana na tlen i wodór i zużywana w tym procesie. Gazowanie nie jest takie złe, ale poziom cieczy spada. Jeśli poziom cieczy jest tak niski przez długi czas, że płyty nie są już całkowicie otoczone kwasem, suche części płyty tracą zdolność magazynowania energii, tak że pojemność pozostaje zmniejszona nawet po uzupełnieniu wodą. Problemy z porannym zimowym rozruchem są spowodowane głównie nieodpowiednią eksploatacją latem. To właśnie latem dochodzi do degradacji akumulatora, natomiast zimą ujawniają się efekty tej letniej degradacji.
Dlatego wskazane jest częste sprawdzanie poziomu elektrolitu w akumulatorze, zwłaszcza latem, a w razie potrzeby uzupełnienie wodą destylowaną. Jednak ten problem występuje tylko wtedy, gdy temperatura akumulatora jest bardzo wysoka i akumulator jest ładowany w tym samym czasie, co nieczęsto się zdarza.
Chłodzące powietrze podczas jazdy sprawia, że akumulator nie nagrzewa się zbytnio. Naprawdę wysokie temperatury akumulatora występują tylko wtedy, gdy zaparkujesz samochód, który przez długi czas był gorący przy dużym obciążeniu i dużej prędkości przy wysokich temperaturach zewnętrznych, ponieważ ciepło silnika nie jest wtedy skutecznie rozpraszane przez strumień powietrza lub wentylator, ale gorące powietrze gromadzi się pod maską a następnie nagrzewa akumulator. Na początku nie jest to krytyczne, ponieważ akumulator nie jest ładowany, gdy silnik nie pracuje. Najgorszy przypadek z punktu widzenia baterii ma miejsce, gdy po ok. pół godziny lub pełnej godziny, tj. gdy temperatura akumulatora osiągnie maksimum, rozpoczyna się nowa podróż, po czym akumulator jest ładowany, czyli przeładowany. Chłodzące powietrze może tylko bardzo wolno chłodzić ciepły akumulator, dlatego przeładowanie trwa długo. Pojazdy, w których akumulator nie znajduje się w komorze silnika ale np. w bagażniku oczywiście nie mają tego problemu. Ekstremalnym przypadkiem są sytuację jakie mogą wystąpić latem, przy bardzo wysokich temperaturach otoczenia np. 30 stopni lub nawet więcej, gdy z jakiegoś powodu zatrzymaliśmy się na dłuższy postój mając w pełni rozgrzany silnik np. czekając na kogoś, czy na coś a ponieważ jest bardzo gorąco to nie wyłączamy silnika lecz chłodzimy się klimatyzacją, załóżmy że taka sytuacja trwa godzinę, po tej godzinie temperatura akumulatora sięga 70 stopni C a to jest już bliska śmierć akumulatora. Ja tak załatwiłem całkiem dobry akumulator Varta w lipcu 2020 roku.
Jeżeli akumulator samochodowy nie jest typu „bezobsługowego”, zwykle dostęp do elektrolitu można uzyskać, wykręcając 6 śrub zamykających lub plastikowy pasek, w razie potrzeby można łatwo uzupełnić wodą destylowaną. Powinieneś sprawdzać co 1-2 miesiące (jeśli jeździsz dużo częściej), czy poziom elektrolitu jest nadal wystarczająco wysoki. Należy bezwzględnie upewnić się, że żadne elementy przewodzące prąd elektryczny nie mogą wpaść do akumulatora, zwarcie wewnątrz celi z gigantycznymi prądami położyłoby w spektakularnym stylu kres jego eksploatacji. Ponadto nagły wzrost temperatury spowodowałby rozprysk gorącego kwasu, co może prowadzić do poważnych oparzeń i ślepoty.W przypadku baterii przezroczystych poziom docelowy jest zwykle wskazywany przez znaczek z boku baterii. Jeśli tego brakuje, poziom elektrolitu powinien być około 1 cm powyżej górnej krawędzi paneli. Jeśli jest niższy, należy jak najszybciej uzupełnić wodą destylowaną lub zdemineralizowaną, aby zapewnić długą i bezproblemową eksploatację.
Jeśli rozładowałeś lub głęboko rozładowałeś baterię, na przykład zapomniawszy o zgaszeniu oświetlenia, nigdy nie powinieneś jej ładować szybką ładowarką. Głębokie rozładowanie jest wystarczająco złe, a wysoki prąd ładowania mógłby jeszcze pogorszyć sytuację z uszkodzeniem włącznie. Należy raczej powoli przywracać go do życia niskim prądem ładowania. Dlatego nawet jeśli zajmuje to dużo czasu, należy ładować go tylko niskim prądem. To właśnie akumulatory lubią najbardziej w normalnej pracy. Z reguły prąd nie powinien przekraczać jednej dziesiątej pojemności akumulatora, ale może być mniejszy. Na przykład dla akumulatora o pojemności 60 Ah prąd ładowania nie powinien przekraczać 6 A w sposób ciągły, jest dozwolone przekroczenie tego prądu chwilowo w krótkim okresie czasu, np. 1 minuta. Jeśli chcesz być przygotowany na każdą ewentualność i myślisz o zakupie ładowarki, z wymienionych powodów powinieneś zostawić na półce wydajne urządzenia a kupić taką o małej mocy, ale z automatycznym wyłączaniem („elektroniczna kontrola ładowania” lub „sterowana mikroprocesorem”) . Nowoczesne ładowarki nie potrzebują dużego transformatora ponieważ są wyposażone w tak zwany regulator impulsowy, w którym transformator może być znacznie mniejszy ze względu na wysoką częstotliwość przełączania przy tym samym prądzie. Taka sama technologia jest używana między innymi w zasilaczach do notebooków. Takie ładowarki zwykle mają elektroniczną kontrolę napięcia jak i prądu ładowania dzięki sterowaniu mikroprocesorowemu, a ze względu na znacznie mniejsze, a przez to tańsze transformatory, nadal są niewiele droższe niż staromodne, grube pudełka w najprostszej konstrukcji, które są nadal sprzedawane natomiast są w pełni bezpieczne dla ładowanego akumulatora.
Rysunek 1: Prosta ładowarka do akumulatorów ołowiowych
Jak widać zwykłe ładowarki, które można kupić za niewielkie pieniądze w handlu akcesoriami, są niezwykle proste. Składają się tylko z obudowy z blachy stalowej, transformatora, prostownika, bardzo prostego przyrządu pomiarowego i uchwytu bezpiecznika. Na wyjściu prostownik nie dostarcza napięcia stałego, ponieważ przydałby się do łagodnego ładowania, a jedynie wyprostowane pulsujące napięcie zmienne, jak pokazano na rysunku 2 :
Rys. 2: Wyprostowane napięcie przemienne
Szczytowa wartość napięcia U S zwykle wynosi ok. 20 V przy niewielkim prądzie , co oznacza, że wartość skuteczna U eff pokazana na czerwono zawiera się w przedziale od 13,5 do 14 V.kłamstwa. Okresowe przekraczanie napięcia gazowania akumulatora powoduje, że podczas korzystania z takich ładowarek akumulator gazuje. Dzieje się tak zawsze, gdy napięcie ładowania przekracza czerwoną linię prostą. Pusta bateria dzięki stosunkowo niskiej rezystancji wewnętrznej obciąża ładowarkę do tego stopnia, że napięcie ładowarki pozostaje poniżej napięcia gazowania, ale prąd ładowania znacznie spada, zanim zostanie w pełni naładowany, co również zmniejsza obciążenie ładowarki. W rezultacie napięcie ładowania okresowo przekracza napięcie gazowania. Nie jest to szczególnie dobre dla akumulatora, nawet jeśli woda, która została rozdzielona na wodór i tlen, zostanie zastąpiona przez napełnienie wodą destylowaną po naładowaniu. Ponieważ akumulator jest prawie zawsze gościem takich ładowarek, bardzo trudno jest określić, kiedy akumulator jest naprawdę w pełni naładowany.
Kupując ładowarkę, zdecydowanie warto więc kupić taką z tzw. Elektroniczną kontrolą ładowania. Jeśli jesteś bardzo zaznajomiony z elektroniką, możesz również kupić bardzo niedrogą i doposażyć ją w małą elektronikę, która ogranicza napięcie do pożądanego napięcia końcowego ładowania. Pokazane powyżej urządzenie wyposażyłem za bardzo niewielkie pieniądze w kondensator elektrolityczny do wygładzania napięcia oraz ogranicznik prądowy napięcia max. Pokazane powyżej urządzenie wyposażyłem za bardzo niewielkie pieniądze w kondensator elektrolityczny do wygładzania napięcia oraz ogranicznik prądowy o napięciu max. Za bardzo niewielkie pieniądze wyposażyłem powyższe urządzenie w kondensator elektrolityczny do wygładzania napięcia oraz ogranicznik prądowy pozwalający na max.4 A i maks. 14.8 V. Ponieważ akumulator zaczyna bardzo nieznacznie gazować przy tym napięciu między 80% a 90% poziomu naładowania (zawsze tak się dzieje, jest to normalne, a nawet przydatne, aby uniknąć rozwarstwienia kwasu). Używając takiej ładowarki nie wolno ładować akumulatora w nieskończoność, ale należy je wyłączyć, gdy prąd ładowania spadnie poniżej 2% specyfikacji pojemności. W przeciwnym razie zaleca się zakup ładowarki z technologią ładowania impulsowego, która jest mała, lekka, niedroga i wyposażona w elektroniczną kontrolę ładowania. To nie tylko redukuje lekkie gazowanie do minimum, na krótko przed pełnym naładowaniem, ale może również pozostać podłączone tak długo, jak jest to wymagane, a więc nie musi być nadzorowane.
Jeżeli akumulator został bardzo głęboko rozładowany, to ładowanie go przez całą noc jest wystarczające dla uzupełnienia ładunku potrzebnego do rozruchu, aby móc rano ponownie uruchomić pojazd. Nawet przy założeniu wysokiego prądu rozruchowego występującego w silnikach o dużej pojemności skokowej lub Diesla np. 500 A oraz bardzo długim czasie trwania rozruchu wynoszącym np. 10 s zużywane jest niecałe 1,4 Ah z dostępnego ładunku znajdującego się aktualnie w akumulatorze. Podczas gdy przy niskim prądzie ładowania 2 A i czasie ładowania 8 h „wpompowujemy” do akumulatora przynajmniej 16 Ah. Zdecydowanie zaleca się kontynuowanie ładowania jak najszybciej, aż do pełnego naładowania akumulatora.
Jeśli przez noc zdarzyła Ci się katastrofa spowodowana rozładowanym akumulatorem, i rano musisz szybko jechać do pracy, a nie ma możliwości szybkiego uruchomienia z innego pojazdu, oczywiście nie musisz w pełni ładować akumulatora. Wystarczy go naładować na tyle, aby uruchomić silnik. Dopóki akumulator nie jest zamarznięty a samochód normalnie uruchamia się natychmiast, można użyć prądu ładowania 4 A i rozpocząć próbę już po 5 minutach, ale naprawdę prawdziwe 5 minut czekania a nie „odczuwalne 5 minut”, a w rzeczywistości to tylko 30 sekund!
Podczas ładowania i podczas próby rozruchu należy bezwzględnie wyłączyć wszystkie odbiorniki energii (światła, ogrzewanie tylnej szyby, wentylację, ogrzewanie foteli, klimatyzację lub ogrzewanie postojowe, system muzyczny itp.), Wyjąć kluczyk ze stacyjki i zamknąć wszystkie drzwi, aby nie zapaliło się oświetlenie wnętrza. Jeśli silnik nie uruchomi się najpóźniej w ciągu 2 sekund lub jeśli zauważysz, że rozrusznik „klepanie bendiksu” z powodu zbyt słabego zasilania, natychmiast wyłącz zapłon i kontynuuj ładowanie, co najmniej 10 minut przed ponowną próbą.
Unikaj długiego kręcenia rozrusznikiem, ponieważ to tylko niepotrzebnie rozładowuje akumulator oraz wydłuża czas ładowania, oraz powoduje, zalanie świec zapłonowych paliwem, co w najgorszym przypadku oznacza, że silnik w ogóle nie uruchomi się bez specjalnych środków. Nie zapomnij odłączyć ładowarki przed próbą uruchomienia, ponieważ w szczególności proste ładowarki nie są odporne na zwarcia, a wysoki prąd rozrusznika jest bardzo bliski zwarcia.
Przy opisanej procedurze akumulator powinien być wystarczająco naładowany, nawet jeśli podróż jest stosunkowo krótka,odpalić silnik na drogę powrotną, pod warunkiem, że (ponowne?) głębokie rozładowanie nie było dla niego śmiertelnym ciosem. Po powrocie do domu najlepiej delikatnie naładować go do pełna ładowarką lub w drodze powrotnej przejechać przynajmniej większą odległość drogą lądową z niezbyt małą prędkością z włączoną jak najmniejszą liczbą odbiorników energii elektrycznej, aby przynajmniej częściowo naładować, a następnie dowiedzieć się więcej gdzie można go jak najszybciej w pełni naładować (warsztat, stacja benzynowa, wypożyczona ładowarka itp.) i, jeśli jest dostępny, nie używaj dodatkowego ogrzewania i innych dużych odbiorników, takich jak ogrzewanie siedzenia, światła przeciwmgielne lub ogrzewanie tylnej szyby (to ostatnie, jeśli jest dostępne), dopóki nie zostanie w pełni naładowane absolutnie konieczne, używać tylko przez krótki czas i tylko podczas jazdy). Jeśli pomimo tego specjalnego traktowania bateria ponownie się wyczerpie następnego ranka, można być prawie pewnym, że jej żywotność dobiegła końca. Pomiar gęstości kwasu w stanie pełnego naładowania (patrz następny rozdział) daje ostateczną pewność w tym względzie.
Jeśli zostawisz swój pojazd na zimę, warto poświęcić trochę uwagi akumulatorowi, aby zapewnić jego długą żywotność. Jeśli to możliwe, należy wyjąć baterię i przezimować w suchym i wolnym od mrozu miejscu. Odłączanie niezbyt starych pojazdów gaźnikiem może prowadzić do problemów (utrata wartości adaptacji sterownika silnika, wpisanie kodu bezpieczeństwa radia itp.), Dlatego jego wyjęcie nie zawsze jest praktyczne i dlatego lepiej pozostawić akumulator w pojeździe. W obu przypadkach idealnie jest utrzymywać akumulator w pełni naładowany za pomocą specjalnej małej ładowarki o niskim prądzie. Przeciwdziała temu fakt, że taka ładowarka zużywa wówczas energię elektryczną 24 godziny na dobę, znacznie więcej niż bateria potrzebuje do utrzymania naładowania.W praktyce sensowne jest ładowanie akumulatora co 2-4 tygodnie, a następnie odłączenie ładowarki. Od kilku lat dostępne są urządzenia, które cyklicznie trochę rozładowują akumulatory, a następnie ponownie je ładują. To, co nadal ma ograniczony sens w przypadku akumulatorów NiCd, przynosi efekt odwrotny do zamierzonego w przypadku akumulatorów samochodowych i motocyklowych ze względu na zwiększone gromadzenie się szlamu akumulatorowego, dlatego lepiej ograniczyć się do regularnego tylko pełnego ładowania akumulatora.dlatego lepiej ograniczyć się do regularnego tylko pełnego ładowania baterii.dlatego lepiej ograniczyć się do regularnego tylko pełnego ładowania baterii.
Poziom naładowania akumulatorów ołowiowych
Przy pomocy areometru popularnie zwanego elektrolitem do akumulatorów, który można kupić za niewielkie pieniądze w specjalistycznych sklepach, można zmierzyć gęstość elektrolitu, czyli „kwasu akumulatorowego”, pod warunkiem, że elektrolit w akumulatorze jest dostępny, co niestety jest coraz rzadsze. Należy uważać, aby nie wciągnąć zbyt dużo lub zbyt mało kwasu. Mały pływak musi być w stanie pływać swobodnie i bez przeszkód, tj. Nie może uderzać w górę z powodu zbyt dużej ilości kwasu w syfonie kwasu (a tym samym wskazywać na zbyt małą gęstość) ani leżeć na dnie z powodu zbyt małej ilości kwasu (co oznacza, że musi wskazywać zbyt dużą gęstość). Z nowym akumulatorem kwasowo-ołowiowym można odczytać bezpośrednio na areometrze, czy akumulator jest w pełni naładowany (1,28 kg / l), czy całkowicie pusty (1,12 kg / l)lub jest obciążony określonym procentem. Wartości te obowiązują tylko wtedy, gdy utrzymywany jest docelowy poziom płynu (w razie potrzeby uzupełnij wodą destylowaną) i bateria jest nowa. Ważne jest, aby gęstość była mierzona we wszystkich komórkach i aby była taka sama we wszystkich komórkach o niskiej tolerancji. W przypadku akumulatora kwasowo-ołowiowego, który był używany przez jakiś czas, określone 1,28 kg / l zostanie osiągnięte pomimo pełnego naładowaniajuż nie osiągać. Jest to całkowicie normalne, ponieważ wraz z wiekiem coraz większa część siarczanu ołowiu nie może być już przekształcona z powrotem w czysty ołów (płyta ujemna) lub dwutlenek ołowiu (płyta dodatnia) oraz kwas siarkowy podczas ładowania. Ponieważ część kwasu siarkowego pozostaje związana w postaci siarczanu ołowiu, „woda akumulatorowa” zawiera odpowiednio mniej kwasu siarkowego. A ponieważ kwas siarkowy ma większą gęstość niż woda, gęstość roztworu spada, jeśli usuniesz z niego część kwasu siarkowego. W teście z roczną baterią udało mi się osiągnąć tylko 1,26 kg / l pomimo pełnego naładowania za pomocą elektronicznej ładowarkizmierzyć, patrz zdjęcie po lewej stronie. Przy w pełni naładowanym akumulatorze gęstość kwasu jest wskaźnikiem jego wydajności. Nie można zregenerować baterii poprzez późniejsze zwiększenie gęstości kwasu, na przykład poprzez dodanie stężonego kwasu siarkowego, ponieważ zmniejszona gęstość kwasu jest tylko objawem, a nie przyczyną spadku pojemności. Dodanie kwasu zmniejszyłoby przewodnictwo elektrolitu, tak że prąd maksymalny zmniejszyłby się i silnik nie mógłby się już uruchomić, zwłaszcza gdy jest zimno.
Podczas sprawdzania gęstości kwasu należy być bardzo ostrożnym i nosić okulary ochronne i, jeśli to możliwe, starą odzież. Nawet niewielka kropla kwasu siarkowego może wypalić dziurę w ubraniu lub skórze, aw najgorszym przypadku doprowadzić do ślepoty, jeśli dostanie się do oczu. Jeśli dojdzie do najgorszego, natychmiast spłucz dotknięte obszary dużą ilością wody. Jeśli kwas dostał się do oczu, natychmiast przepłucz je dużą ilością wody i koniecznie skonsultuj się z okulistą natychmiast po płukaniu. Jeśli nie możesz udać się do niego tak szybko, jak to możliwe, natychmiast powiadom służby ratunkowe, ponieważ zagrożony jest Twój wzrok. Czy pamiętasz przypadek Irańczykówktóra została oślepiona i oszpecona przez odrzuconego wielbiciela kwasem siarkowym i która walczyła o prawo do zaślepienia swojego dręczyciela kwasem siarkowym w 2011 roku przed irańskim sądem, ale potem zrzekł się egzekucji? Smutny przykład tej kobiety pokazuje, że nawet niewielkie ilości kwasu siarkowego mogą spowodować ogromne szkody zdrowotne. Dlatego przy obchodzeniu się z kwasem siarkowym środki ostrożności nie są luksusem, ale są absolutnie konieczne. Z powodu tych zagrożeń gęstość kwasu akumulatorowego należy określać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Po użyciu opłucz areometr pod dużą ilością bieżącej wody i dobrze wypłucz wnętrze, aby miejsce przechowywania nie zostało uszkodzone przez pozostałości kwasu.mieć pozwolenie na oślepienie oprawcy kwasem siarkowym, ale potem zrezygnował z egzekucji? Smutny przykład tej kobiety pokazuje, że nawet niewielkie ilości kwasu siarkowego mogą spowodować ogromne szkody zdrowotne. Dlatego w przypadku kwasu siarkowego środki ostrożności nie są luksusem, ale są absolutnie konieczne. Z powodu tych zagrożeń gęstość kwasu akumulatorowego należy określać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Po użyciu opłucz areometr dużą ilością bieżącej wody i dobrze wypłucz wnętrze, aby miejsce przechowywania nie zostało uszkodzone przez pozostałości kwasu.mieć pozwolenie na oślepienie swojego oprawcy kwasem siarkowym, ale potem zrezygnował z egzekucji? Smutny przykład tej kobiety pokazuje, że nawet niewielkie ilości kwasu siarkowego mogą spowodować ogromne szkody zdrowotne. Dlatego podczas obchodzenia się z kwasem siarkowym środki ostrożności nie są luksusem, ale są absolutnie konieczne. Z powodu tych zagrożeń gęstość kwasu akumulatorowego należy określać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Po użyciu opłucz areometr pod dużą ilością bieżącej wody i dobrze wypłucz wnętrze, aby miejsce przechowywania nie zostało uszkodzone przez pozostałości kwasu.Dlatego podczas obchodzenia się z kwasem siarkowym środki ostrożności nie są luksusem, ale są absolutnie konieczne. Z powodu tych zagrożeń gęstość kwasu akumulatorowego należy określać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Po użyciu opłucz areometr dużą ilością bieżącej wody i dobrze wypłucz wnętrze, aby miejsce przechowywania nie zostało uszkodzone przez pozostałości kwasu.Dlatego podczas obchodzenia się z kwasem siarkowym środki ostrożności nie są luksusem, ale są absolutnie konieczne. Z powodu tych zagrożeń gęstość kwasu akumulatorowego należy określać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Po użyciu opłucz areometr pod dużą ilością bieżącej wody i dobrze wypłucz wnętrze, aby miejsce przechowywania nie zostało uszkodzone przez pozostałości kwasu.
Zasiarczanie płyt akumulatorów ołowiowych
W trakcie procesu rozładowywania akumulatora ołowiowego, na obu płytach ZAWSZE tworzy się drobnoziarnisty siarczan ołowiu. Zgodnie z tą zasadą zasiarczenie ZAWSZE występuje w procesie rozładowywania akumulatora, ponieważ taka jest zasada działania akumulatora kwasowo-ołowiowego. Zasiarczenie, które dostawcy różnych cudownych urządzeń lubią wykorzystywać jako straszak i synonim przedwczesnej „śmierci baterii”, jest procesem naturalnej eksploatacji akumulatora, Ich teorie są całkowicie błędna, ponieważ, mówiąc prościej, nie ma prądu bez zasiarczania. Z drugiej strony prawdą jest, że tworzenie się stosunkowo dużych kryształów siarczanu ołowiu wiąże się ze zmniejszeniem wydajności rozruchowej akumulatora oraz jego pojemności elektrycznej. Mówiąc wprost, nie można już uzyskać dostępu elektrycznego do części płyt pokrytych dużymi kryształami, ponieważ duże kryształy bardzo słabo przewodzą prąd elektryczny. Dlatego są bardzo trudne do usunięcia, korzystając nawet ze specjalnych procesów ładowania lub rozładowywania, oraz stosując różne dodatki chemiczne.
Duże kryształy siarczanu ołowiu zasłaniają coraz większą część powierzchni płyt ołowianych, która nie jest już dostępna dla procesów magazynowania energii. Jednocześnie kwas siarkowy związany w kryształach zmniejsza stężenie kwasu, a tym samym jego gęstość, ponieważ tworzenie się siarczanu wiąże część kwasu akumulatorowego z płytami, tak że gęstość kwasu zmniejsza się wraz ze wzrostem zasiarczenia. A więc gęstość elektrolitu w akumulatorze maleje wraz ze wzrostem zasiarczenia.
Czy można coś zrobić z zasiarczonym akumulatorem ? Jak już wspomniano, tworzenie się siarczanów jest całkowicie naturalnym procesem: nawet w idealnym przypadku podczas rozładowywania na obu płytach tworzy się siarczan ołowiu. Podczas ładowania jest on ponownie całkowicie przekształcany w dwutlenek ołowiu (płyta dodatnia) i ołów (płyta ujemna).
W rzeczywistości gdy dojdzie do zasiarczenia akumulatora i utworzą się stosunkowo duże kryształy siarczanu ołowiu, rekonwersja nie działa już tak sprawnie. Celem nie jest zapobieganie tworzenia się siarczanu ołowiu jako takiego (jak się często błędnie odczytuje), lecz tworzenia się dużych i trudno rozpuszczalnych kryształów. Podczas rozładowywania akumulatora, zwłaszcza gdy płynie wysoki prąd rozładowania, naturalnym procesem jest tworzenie się drobno rozdrobnionych kryształów, które w trakcie procesu ładowania łatwo przekształcają się ponownie w kwas siarkowy. Duże kryształy mają tendencję do tworzenia się w pobliżu innych dużych kryształów, takiego grupowania, szczególnie przy niskich prądach rozładowania, ponieważ duże kryształy potrzebują czasu, aby urosnąć. Z drugiej strony, duże kryształy mają tendencję do tworzenia się, gdy jest już dużo siarczanu ołowiu, czyli gdy bateria jest mocno rozładowana.
Prawdopodobnie wiesz o tym że kryształy cukru, a dokładniej duże kryształy oddzielają się od roztworu cukru tylko wtedy, gdy mogą rosnąć bardzo powoli i ostrożnie. Jeśli stale będziesz tworzyć turbulencje w roztworze cukru, utworzy się tylko duża liczba małych kryształów, a jeśli obniżysz stężenie cukru w roztworze, prawie nie utworzą się żadne kryształy. Wysoki prąd rozładowania w akumulatorze zapewnia wysoki poziom mikroturbulencji, w której tworzy się siarczan ołowiu, co utrudnia tworzenie się dużych kryształów. Jeśli jednak nie płynie prąd zewnętrzny, mogą powstać duże kryształy, ponieważ wtedy wewnątrz akumulatora przepływa prąd samorozładowania, bardzo niski w porównaniu ze zwykłymi prądami ładowania i rozładowywania.
Wspomnianych warstw siarczanu nie można już usunąć żadnym cudownym urządzeniem, które przykłada specjalne impulsy prądu do akumulatora. Twierdzenie, że kryształy siarczanu mogą być „rozerwane”, a tym samym „odwrócone”, nie jest uzasadnione ani w teorii, ani w praktyce. Siarczan ołowiu bardzo słabo przewodzi prąd, dlatego nie jest już możliwe oddzielenie ołowiu od siarczanu za pomocą prądu. Jest to całkowicie niezależne od aktualnej siły, kształtu lub częstotliwości impulsu, z jakim pracujesz. Dodatkowo akumulator ładowany jest znacznie mocniejszym i dłuższym impulsem prądowym niż w tego typu urządzeniach przy każdym uruchomieniu silnika. Kiedy latem uruchamiane są silniki o średniej pojemności skokowej, przez kilka sekund płynie prąd rzędu 150 do 200 A i wiele więcej zimą. Ponadto, jeśli nie włączyłeś zbyt wielu odbiorników, prąd ładowania jest dość wysoki wkrótce po uruchomieniu silnika, i w zależności od poziomu naładowania akumulatora, często mieści się w zakresie od 50 do 100 A w pierwszych kilku sekundach . Jeśli zasiarczenia nie można odwrócić przy uruchamianiu silnika lub krótko po tym, jak należy to zrobić przy wyjątkowo krótkich impulsach zaledwie kilku mikrosekund (1 μs = 0,00001 s)i stosunkowo niski prąd, z jakim działają te cudowne urządzenia? W każdym razie niezależny organ nigdy nie potwierdził że to jest możliwe. Poza tym warto się zastanowić, ile kosztuje takie cudowne urządzenie, a ile nowa bateria, której zakupu i tak nie da się uniknąć na dłuższą metę.
Nie możesz niszczyć dużych kryształów siarczanu, ale możesz zapobiegawczo zrób coś, a mianowicie unikaj tworzenia się tych dużych kryształów siarczanu tak dalece, jak to możliwe: Ponieważ małe kryształy z czasem rosną w duże, należy co jakiś czas przekształcić cały siarczan ołowiu w dwutlenek ołowiu (płyta dodatnia) lub ołów (płyta ujemna), tj. usunąć go, gdy jest nadal działa. Można to dość łatwo osiągnąć, po prostu do pełnego naładowania akumulatora. Jednak w samochodzie akumulatory kwasowo-ołowiowe prawie nigdy nie osiągają stanu pełnego naładowania, zwłaszcza zimą. Jednym z powodów jest to, że napięcie ładowania wymagane do pełnego naładowania wzrasta, gdy jest zimno, ale napięcie na pokładzie jest stałe w większości samochodów i zostało tak niskie, że akumulator nie jest przeładowywany nawet latem, aby uniknąć gazowania. W rezultacie napięcie zimą jest zbyt niskie, aby naprawdę w pełni naładować akumulator.Tylko kilka samochodów ma regulację napięcia zależną od temperatury, w której napięcie w pokładowej instalacji elektrycznej jest zwiększane w niskich temperaturach. Innym powodem jest to, że generator musi zaopatrywać wielu odbiorców zimą (oświetlenie, ogrzewanie tylnej szyby, podgrzewane siedzenia, wentylatory itp.), Co oznacza, że do ładowania pozostaje znacznie mniej energii elektrycznej niż latem. Latem wygląda lepiej, ale nawet wtedy, z wyjątkiem ekstremalnych pojazdów dalekobieżnych, akumulatory są często prawie w pełni naładowane, ale tylko prawie całkowicie. Powodem jest to, że czas podróży jest zwykle po prostu zbyt krótki, aby osiągnąć 100% naładowania. Brakujące kilka procent do pełnego naładowania to dokładnie małe kryształki siarczanu, które nadal rosną niezakłócone, ponieważ nigdy nie ulegają regresji, a tym samym zmniejszają pojemność.Po pierwsze, ze względu na przewodnictwo elektryczne, najmniejsze kryształy są zawsze cofane podczas ładowania, a na końcu większe, dzięki czemu te same kryształy nie są już regresowane i mogą dalej rosnąć, aż w końcu staną się zbyt duże. Jeśli pojemność jest zmniejszona, siarczan ołowiu nigdy nie ulega rozkładowi w innym miejscu z powodu braku rzeczywistego pełnego naładowania, co oznacza, że tworzą się tam dalsze duże kryształy itp., Aż w pewnym momencie pozostała pojemność akumulatora nie jest już wystarczająca do uruchomienia silnika.Jeśli pojemność jest zmniejszona, siarczan ołowiu nigdy nie jest rozkładany w innym miejscu z powodu braku rzeczywistego pełnego naładowania, co oznacza, że tworzą się tam dalsze duże kryształy itp., Aż w pewnym momencie pozostała pojemność akumulatora nie będzie już wystarczająca do uruchomienia silnika. Jeśli pojemność jest zmniejszona, siarczan ołowiu nigdy nie jest rozkładany w innym miejscu z powodu braku rzeczywistego pełnego naładowania, co oznacza, że tworzą się tam dalsze duże kryształy itp., Aż w pewnym momencie pozostała pojemność akumulatora nie będzie już wystarczająca do uruchomienia silnika.
Oznacza to, że chcąc wydłużyć żywotność akumulatora kwasowo-ołowiowego, należy regularnie ładować go do pełna ładowarką, nawet jeśli jest prawie całkowicie naładowany. Ładowarka musi być taka z elektroniczną kontrolą ładowania. Praktyczna zasada to raz w tygodniu zimą i raz w miesiącu latem; częściej nie boli, ale czyni większy wysiłek. Ze względu na zależność napięcia ogniwa od temperatury ładowanie powinno odbywać się w niezbyt zimnym środowisku, w przeciwnym razie proces ładowania zostanie zakończony zbyt wcześnie, ponieważ ładowarki rzadko kiedy mają kompensację temperatury i dlatego mają czujnik temperatury, który musi być podłączony do akumulatora. Niemniej jednak nadal znacznie lepiej jest ładować nawet w mrozie, niż pozostawiać akumulator do połowy rozładowany. Do akumulatorów ołowiowych,które są przechowywane bez kontaktu, żaden prąd nie jest pobierany z zewnątrz, ale rozładowują się one tylko w wyniku nieuniknionego samorozładowania, które jest stosunkowo powolne. Dlatego wystarczy, aby takie akumulatory były w pełni ładowane tylko raz w miesiącu.
Ważne jest, aby wiedzieć, że takie podejście pomoże tylko wtedy, gdy od samego początku tzn. jeśli bateria jest nadal w nowym stanie, jest przeprowadzana konsekwentnie. Jeśli bateria jest już słaba, nie daje to prawie żadnego efektu. Wówczas możesz przedłużyć żywotność tylko o kilka dni, ładując zewnętrzne ładowanie, aby mieć wystarczająco dużo czasu na znalezienie niedrogiego źródła zasilania (miejmy nadzieję) wysokiej jakości akumulatora zamiennego. Najgorszym przypadkiem pod względem ceny będzie prawdopodobnie zakup na najbliższej stacji benzynowej, a zakup w kolejnym sklepie żelaznym pod względem jakości. Ponieważ bateria starzeje się najprościej stojąc w pobliżu, należy przy zakupie upewnić się, że data produkcji w żadnym wypadku nie jest wcześniejsza niż 6 miesięcy temu (lepiej być znacznie krótsza, data produkcji jest niestety coraz rzadsza w przypadku akumulatorów samochodowych)ponieważ z pewnością nie był regularnie ładowany od czasu produkcji. Lepiej jest zamówić baterię u wyspecjalizowanego sprzedawcy, który z mojego doświadczenia często sprzedaje markowe baterie po niższej cenie niż niektóre sklepy ze sprzętem i poczekać kilka dni na dostawę nowej baterii. Alternatywnie, możesz również tanio zamówić markowe baterie przez Internet, co może zaoszczędzić sporo czasu.
Stratyfikacja elektrolitu
Kolejnym złem jest tzw. stratyfikacja elektrolitu. Oznacza to, że stężenie elektrolitu, a zatem i gęstość kwasu, nie jest taka sama we wszystkich częściach akumulatora, bardziej stężony kwas gromadzi się przy dnie akumulatora ze względu na jego większą gęstość. Stężony kwas siarkowy jest prawie dwa razy cięższy od wody o tej samej objętości, podczas gdy mniej stężony kwas unosi się w górnej części akumulatora. Rozwarstwienie elektrolitu oznacza, że akumulator nie jest już w pełni naładowany, a ponadto dwa mechanizmy sprzyjają tworzeniu się dużych kryształów siarczanu. Akumulatory ołowiowo-włókninowe, w których kwas został unieruchomiony przez matę z włókna szklanego, są tylko nieznacznie dotknięte tym efektem. W przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych AGM rozwarstwienie kwasu nie stanowi oczywiście żadnego problemu, ponieważ elektrolit nie może się tu w ogóle poruszać.
Ze względu na szczególny sposób działania akumulatorów samochodowych, rozwarstwienie kwasu powstaje w następujący sposób: Podczas uruchamiania silnika przez krótki czas płynie bardzo duży prąd, który nie jest zbytnio niższy od prądu zwarciowego akumulatora, zwłaszcza zimą. Przy tak wysokim prądzie rolę odgrywają nawet najmniejsze rezystancje omowe. Elektroda płytowa ma zauważalną rezystancję omową pomiędzy górną a dolną krawędzią, co jest powodem, dla którego przy dużym prądzie ekstrakcji górna część płytki zapewnia znacznie większy udział całkowitego prądu niż dolna część. Bezpośrednią konsekwencją jest to, że gęstość kwasu w górnej części akumulatora spada bardziej niż na dole. Podczas ładowania prąd jest jednak znacznie mniejszy, dlatego rozkład prądu na powierzchni płytki jest znacznie bardziej jednorodny. Ponieważ dolna część miała mniejszy ładunek podczas rozładowywania niż górna, jest również ładowana szybciej i podnosi napięcie na słupkach akumulatora. Napięcie na słupkach jest więc wyższe, niż odpowiada faktycznemu całkowitemu poziomowi naładowania akumulatora. Wyższe napięcie na słupkach zmniejsza prąd ładowania, dlatego akumulator nie może być już w pełni naładowany ze względu na ograniczony czas ładowania w pojeździe (w końcu ładowanie odbywa się tylko przy pracującym silniku, a to krócej niż myślisz) i dlatego wykazuje zmniejszoną pojemność. Podczas gdy w dolnej części akumulatora występuje duża gęstość kwasu, jest ona niższa u góry, ponieważ nie można by w całości przetworzyć tam siarczanu, gdyby akumulator nie był w pełni naładowany. Rozwarstwienie kwasowe wzmacnia fakt, że stężony kwas siarkowy,który powstaje lokalnie z siarczanu podczas ładowania, ze względu na swoją dużą gęstość i tak wykazuje tendencję do opadania i gromadzenia się tam. Podczas gdy wibracje oraz ruchy i kołysanie podczas jazdy pomagają zmniejszyć stratyfikację kwasu, ścisłe rozwarstwienie płyt i separatory zwykle sprawiają, że są one niewystarczające, aby całkowicie tego uniknąć.
Rozwarstwienie kwasu powoduje nie tylko to, że akumulator nie może być już w pełni naładowany. Raczej uszkadza akumulator przez dwa inne mechanizmy: Zbyt wysokie stężenie kwasu w dolnej części akumulatora prowadzi do korozji elektrod, tj. Siarczan ołowiu jest wytwarzany w dolnej części płytek pomimo pełnego naładowania podczas przerw (samochody zwykle stoją w pobliżu) który z czasem rośnie w duże kryształy. W przeciwieństwie do tego, górna część płytek nigdy nie jest w pełni naładowana, tak że siarczan ołowiu znajduje się w tym samym rajskim stanie, co w pustej baterii i może tam również wyrosnąć na duże kryształy. Jednak w górnym obszarze nakładają się tworzenie dużych kryształów siarczanuże stosunkowo duża ilość materiału elektrody, a tym samym również kryształy siarczanu, kruszą się, ponieważ gęstość prądu jest tutaj duża i lokalnie ma miejsce silne wyładowanie, które sprzyja zużyciu elektrody.
Rozwarstwienie kwasu można odwrócić, upewniając się, że elektrolit jest dobrze wymieszany. Aby to zrobić, teoretycznie można by było odwrócić go do góry nogami kilka razy na kilka minut za każdym razem, a następnie postawić z powrotem. W praktyce to nie działa, ponieważ akumulatory kwasowo-ołowiowe z ciekłym elektrolitem mają otwory wentylacyjne, przez które kwas wyciekałby pod pewnym kątem. Nawiasem mówiąc, nawet zamknięte baterie bez możliwości uzupełnienia wodą mają takie otwory wentylacyjne. Ponadto regularne wyjmowanie akumulatora z samochodu nie byłoby tak naprawdę skuteczne. Na szczęście istnieje elektryczny sposób, aby znacznie zmniejszyć stratyfikację kwasu: musisz specjalnie trochę przeładować akumulator. Najpierw następuje elektrolityczny rozkład wody w obszarze dolnych części płyty,w wyniku czego powstają pęcherzyki wodoru i tlenu, które unoszą się do góry i zapewniają dobre wymieszanie elektrolitu. Jednocześnie obszary górnej płyty są w pełni naładowane. Ten proces nazywa się ładunkiem wyrównawczym. Aby to zrobić, bateria jest najpierw w pełni naładowana konwencjonalnie. Następnie napięcie ładowania ustawia się np.15,8 V do 16,2 V (przy temperaturze akumulatora 20 °), a ładowanie kończy się, gdy prąd ładowania spadnie poniżej 1/20 wartości pojemności nominalnej (np. Dla akumulatora 60 Ah do 3 A).W innym procesie ładowania wyrównawczego zamiast stale zwiększanego napięcia podawany jest stały prąd o wartości 1/20 pojemności nominalnej i ładowanie kończy się, gdy napięcie na słupkach akumulatora osiągnie wspomnianą wartość napięcia. Ładunek wyrównawczy może również częściowo odwrócić początek zasiarczenia i wyrównać różnice w poziomie naładowania różnych ogniw akumulatora. W przypadku akumulatorów, które można uzupełniać wodą, zalecane jest przeprowadzanie ładowania wyrównawczego raz w miesiącu. Najpierw należy sprawdzić poziom elektrolitu iw razie potrzeby uzupełnić wodą, a dopiero potem wykonać ładowanie wyrównawcze, aby po tym pomiarze elektrolit był dobrze wymieszany (oczywiście ponowne sprawdzenie po naładowaniu nie może być szkodliwe). Dzięki nowoczesnym, tzw.„akumulatorów” bezobsługowych (często nazywanych „akumulatorami wapniowymi”) nie można uzupełniać wodą, dlatego nie należy przeprowadzać ładowania wyrównawczego, ponieważ w przeciwnym razie wypędziłbyś diabła (rozwarstwienie kwasu) Beelzebubem (zużycie wody).
—-
Zachowanie baterii kwasowo – ołowiowych na mrozie
Jak już opisano powyżej, gęstość elektrolitu (roztworu kwasu siarkowego) zmienia się wraz ze stanem naładowania. Niestety ale również temperatura zamarzania zmienia się wraz z gęstością elektrolitu. Całkowicie naładowany akumulator kwasowo-ołowiowy o gęstości elektrolitu 1,28 g/cm3, zamarza w temperaturze ok. -68 ° C. W rozładowanym akumulatorze o gęstości kwasu 1,12 g/cm3 jest to jednak tylko -11°C. Zwłaszcza zimą do oświetlenia, ogrzewania tylnej szyby itp. potrzeba dużo energii elektrycznej, użytkując auto zwłaszcza na krótkich dystansach, zużywamy się więcej prądu, niż zdąży dostarczyć alternator. Ponadto pojemność użytkowa zmniejsza się w niskich temperaturach.
W rezultacie baterie, które nie są już nowe a często permanentnie niedoładowane są przez to o wiele bardziej wrażliwe na mróz. Jeśli jeździsz tylko na krótkich dystansach i parkujesz pojazd na zewnątrz, powinieneś zwracać uwagę na gęstość kwasu i, jeśli to konieczne, wyjąć akumulator lub naładować go niskim prądem, jeśli pojawi się informacja o silnym mrozie.
W zamarzniętym akumulatorze, często w obudowie tworzą się pęknięcia, przez które może wyciec kwas, gdy tylko się rozmrozi. Kiedy tak się stanie w pojeździe, wszystkie metalowe części na które się wyleje, zaczną korodować. Jeśli bateria jest zamarznięta, nie dostarcza prądu, lampki kontrolne nie świecą się nawet po włączeniu zapłonu, to trzeba działać szybko. W takim przypadku należy wymontować akumulatora tak szybko, jak to możliwe, gdy jest jeszcze zamrożony i umieść go w dużej plastikowej misce w ciepłym miejscu. Jeśli nie ma wycieku i nie ma widocznych pęknięć, można po całkowitym rozmrożeniu, spróbować delikatnie go naładować, a następnie zainstalować ponownie. W przeciwnym razie należy go zutylizować (tj. Oddać w specjalistycznym sklepie) i kupić nowy.
Uwaga na wyciekający kwas! W takim przypadku należy wyjąć akumulator tak szybko, jak to jest możliwe, gdy jest jeszcze zamrożony i umieścić go w ciepłym miejscu, w dużej plastikowej misce. Jeśli elektrolit nie wycieka i nie widać pęknięć, można spróbować go delikatnie naładować lecz dopiero po całkowitym rozmrożeniu, a następnie ponownie zainstalować. W przeciwnym razie należy go zutylizować (tj. Oddać w specjalistycznym sklepie) oraz kupić nowy.
Jeśli gęstość kwasu jest trwale niska i już praktycznie nie wzrasta, nawet gdy akumulator jest w pełni naładowany, można kontynuować eksploatację aż do całkowitej „śmierci” tego akumulatora. Jednak bardziej sensowna jest wymiana na nowy, i to jak najszybciej. Taki akumulator i tak długo już nie pożyje, „padnie” w najmniej spodziewanym momencie, a najpewniej wtedy, gdy będzie najbardziej potrzebny, a na dodatek będzie zimno, ciemno i niewygodnie, a nam się akurat spieszy.
Jeśli rano masz dużo czasu, możesz przedłużyć „życie” a właściwie to „agonię” akumulatora, o tych kilka dni, lub tygodni, korzystając z pomocy przy rozruchu, lub ładowania itp.
Lecz o wiele bardziej sensowne jest od razu poszukanie nowej baterii. Ponieważ tak długo, jak twój pojazd nadal uruchamia się stosunkowo łatwo, jeszcze masz szansę znaleźć dobry akumulator w przystępnej cenie. Jeśli bateria jest ostatecznie wyeksploatowana, to przegapiłeś tę szansę, i być może będziesz musiał zaakceptować następną najlepszą, a zatem najprawdopodobniej drogą i jakościowo raczej nieoptymalną ofertę.
Jeśli chcesz absolutnie, całkowicie wyczerpać starą baterię, to na kilka dni lub tygodni przed jej śmiercią, co nie jest wskazane ze względu na związane z tym niedogodności oraz nakład pracy związany z ciągłym ładowaniem, powinno się przynajmniej w odpowiednim czasie kupić nowy akumulator. Po całkowitym naładowaniu nowego akumulatora, należy wozić go ze sobą w samochodzie. Należy też pamiętać o odpowiednich narzędziach do wymiany (warto je wypróbować wcześniej!) oraz sprawnej latarki, aby uniknąć sytuacji, że w nocy stojąc na mrozie, gdzieś na odludziu gdy nie można się już ruszyć, ponieważ samochód nie odpala z powodu rozładowanej baterii. Instalacja nowego akumulatora jest znacznie łatwiejsza i szybsza, gdy została wcześniej zaplanowana, czyli w odpowiednim czasie oraz warunkach, a tym samym bez zbędnego, czasem dużego stresu.
Gdy mam w pełni nagrzany silnik to mój rozrusznik w trakcie ponownego rozruchu pobiera 350A, co prawda trwa to krócej niż 0.5 sekundy, ale jednak. Więc 30A które u mnie płyną w pierwszych sekundach ładowania akumulatora tuż po rozruchu silnika, zupełnie mu nie zaszkodzi. Już po 10 sekundach pracy silnika prąd ładowania spada do 10A, a po 50 sekundach 3.5A. Więc te chwilowe 30A wcale nie jest żadnym problemem dla akumulatora.
Wysoka temperatura oraz wstrząsy, niszczą akumulatory w nieporównywalnie większym stopniu niż duże prądy rozruchowe oraz wcale nie małe prądy ładowania lecz te duże prądy trwają krótko. Praktycznie nikt się nie przejmuje, temperaturą akumulatora oraz jakością zamontowania i ochroną przed wstrząsami. Wstrząsy oraz wysoka temperatura degradują akumulatory w ekspresowym tempie. Również bardzo destrukcyjne jest głębokie rozładowywanie akumulatora, akumulator rozruchowy powinien być rozładowywany w jak najmniejszym stopniu. Jak sama nazwa wskazuje „akumulator rozruchowy” powinien być używany głównie do rozruchu, który pomimo dużych prądów trwa chwilę oraz jest stosunkowo mało destrukcyjny. Kolejnym czynnikiem bardzo destrukcyjnym dla akumulatora jest bardzo powolne rozładowywanie lub np. samorozładowanie, to właśnie wtedy dochodzi do kształtowania się oraz wzrostu dużych kryształów siarczanu ołowiu, a więc do tzw. „trwałego zasiarczenia akumulatora”.
Proces ten można nazwać „hodowaniem kryształów” w tym przypadku siarczanu ołowiu. Dobrą informacją jest to, że ten proces nie jest szybki i aby wytworzyły się duże a zatem trudno rozpuszczalne kryształy, potrzebny jest czas i spokój. Więc za trwałe „zasiarczenie akumulatora” odpowiada samorozładowanie lub rozładowanie bardzo małymi prądami, czyli bardzo powolne rozładowywanie. W takich warunkach bardzo powoli wzrastają duże i trudno rozpuszczalne kryształy siarczanu ołowiu więc należy unikać takich sytuacji. Szybkie rozładowanie akumulatora, nawet niemal do zera, w znikomym stopniu przyczynia się do trwałego zasiarczenia, przeważnie da się odwrócić ten proces jeśli szybko zareagujemy i podłączymy do ładowarki rozładowany w ten sposób akumulator. Natomiast nie unikniemy zwiększonego opadu mas czynnych z płyt akumulatora po tak silnym rozładowaniu. Czym głębiej rozładujemy akumulator tym większa destrukcja jego delikatnej struktury.
Bardzo ważne jest, żeby akumulator był bardzo dobrze zamocowany w aucie, tak na sztywno, aby nie podskakiwał na wertepach, te drobne udary są dla niego zabójcze. Dobrze by było aby pod akumulatorem była jakaś mata amortyzująca drgania, np. gąbka polietylenowa. Niewielu kierowców zdaje sobie sprawę z faktu, że sportowe a więc sztywne zawieszenia oraz niski profil opon, bardzo niekorzystnie wpływają na trwałość akumulatora, ponieważ narażają akumulator na bardzo silne drgania, co nie jest obojętne dla delikatnych płyt akumulatorowych, pokrytych masami czynnymi. Drugi niezwykle istotny dla trwałości akumulatora czynnik, to temperatura w komorze silnikowej. Gdybym nie zmierzył temperatury akumulatora, to w życiu bym nie uwierzył, że jest to możliwe. W gorące dni, czujnik temperatury przyklejony do ścianki akumulatora, osiągał 60 stopni, a to wcale nie były najcieplejsze dni. Temperaturę obserwowałem na cyfrowym termometrze zamocowanym wewnątrz kabiny, a czujnik był przyklejony do obudowy akumulatora znajdującego się wewnątrz komory silnikowej.
Myślę że w najcieplejsze dni temperatura akumulatora mogła osiągać i 70 stopni, a to już śmierć dla akumulatora i tak też się stało. W Lipcu niespodziewanie padł mi całkiem dobry akumulator, zwaliłem to na karb jego wieku, miał 5 lat z czego 2 lata stał w magazynie, ale utrzymał ładunek, działał bardzo dobrze, lecz padł w trakcie silnego upału. Nie skojarzyłem tego faktu z upałem, byłem nawet zdziwiony że padł latem, zazwyczaj akumulatory padają późną jesienią, gdy przyjdą pierwsze poranne ochłodzenia, lecz to też jest efekt zniszczenia akumulatorów latem.
To właśnie wysokie temperatury występujące latem, pracują na problemy z akumulatorami zimą. Zimą akumulator nie daje rady uruchomić silnika, lecz to lato go załatwiło, natomiast dopiero zimą problem się objawił. Zimą przy niskich temperaturach spada szybkość reakcji chemicznych a co za tym i sprawność akumulatorów więc wtedy zauważamy problemy z rozruchem silnika. Następnym problemem jest uruchomienie bardzo zimnego silnika, z bardzo gęstym olejem w misce olejowej, rozrusznik wolno nim obraca rozrusznik, nawet przy nowym akumulatorze, więc uszkodzony akumulator tym bardziej zawodzi. Właśnie z tych powodów, słaby akumulator ujawni problemy które powstały latem właśnie dopiero w zimę.
Gdy kupiłem nowy akumulator, to tak dla doświadczenia, przykleiłem do obudowy akumulatora od strony silnika, czujnik temperatury elektronicznego termometru cyfrowego. Gdy na postoju chłodziłem się klimą, to po około godzinie na ściance akumulatora panowała temperatura 60 stopni. To już nie były tak ciepłe dni jak w Lipcu, gdy padł mi poprzedni akumulator jestem niemal pewny że wtedy temperatura obudowy akumulatora była sporo wyższa, myślę że w okolicach 70 stopni.
W nowych autach, producenci często montują akumulatory w bagażniku, albo w kabinie pasażerskiej. Ja swój zamierzam przemontować na stałe do bagażnika, a w miejscu akumulatora i tak obecnie mam wstawiony kondensator rozruchowy, który lepiej znosi wysokie temperatury oraz te najniższe, i zawsze kręci z największą możliwą siłą. Wstrząsy i wysoka temperatura zabijają akumulatory w ekspresowym tempie. Dla tego warto umieścić akumulator w bagażniku i na dodatek zamontować go tak aby wstrząsy nie mogły mu zaszkodzić, czyli na jakimś amortyzującym podłożu, np. z jakiejś gąbki polietylenowej czy czymś podobnym.
Ten artykuł jest nieskończony a w swjej środkowej części może być niezrozumiały, może kiedyś to poprawię