Ani světská moc, ani bohatství, jen žezlo vědy přetrvává navěky. (Tycho de Brahe)

Prosinec 2009

Je zima a budete nabíjet akumulátor ...

19. prosince 2009 v 10:14 | -šm- |  Články a zajímavosti

Akumulátor olověný otevřený

V dnešní době snadno získatelný pod pojmem "autobaterie" o jmenovitém napětí 12 voltů v nejrůznějších provedeních s kapacitami od 35 do 150 ampérhodin. K výhodám tohoto typu akumulátoru patří účinnost přes 82%, malý pokles napětí při zatížení, velký vybíjecí proud, dobrý poměr mezi rozměry a kapacitou. Nesnáší však nárazy a velmi ho ničí dlouhodobé vybití. I když není používán, musí být skladován nabitý, jinak neodvratně sulfatuje. Protože samovolným vybíjením se jeho kapacita zcela vyčerpá během 6 měsíců, je nutné jej pravidelně dobíjet i když není jinak využíván a nesmíte na něj zapomenout. To omezuje a komplikuje jeho sezónní provoz. Průměrná životnost akumulátoru se uvádí přibližně na 350 plných nabíjecích cyklů. Pokud je vybíjení pouze částečné, je životnost akumulátoru výrazně vyšší. Přesto je omezena časově a to přibližně na 4-6 let. Konec životnosti se projevuje nezadržitelným poklesem kapacity. Akumulátor se sice snadno nabíjí, ale také rychle vybíjí. Bez neustálého dobíjení ztrácí napětí, z horších článků stálým nabíjením rychle ubývá elektrolyt. Když nakonec dojde k definitivnímu poškození jednoho či více článků je baterie dále pro celkově nízké napětí nepoužitelná.
Nový akumulátor koupíme již naplněný a někdy i nabitý. Pokud ne, plní se vodným roztokem kyseliny sírové o hustotě 1,28 o teplotě 15…25°C do výšky 5…10mm nad desky. Elektrolyt musí být naředěn na správnou hustotu ještě před nalitím do akumulátoru, nikoliv potom, protože se chemickými reakcemi změní. Není ani vhodné dávat koncentraci "pro jistotu" vyšší, protože to zkracuje životnost akumulátoru a zrychluje sulfataci. Po třech hodinách po naplnění je nutno začít akumulátor nabíjet a to pokud možno bez přerušení, až do úplného nabití. Zcela nový akumulátor získá plnou kapacitu až po několika vybíjecích cyklech. Ty by měly proběhnout řádně a pod dohledem.
Nabíjecí proud dodávaný dynamem či jiným zdrojem by měl být roven desetině kapacity (např. akumulátor o kapacitě 55Ah je podle tohoto pravidla vhodné nabíjet proudem 5,5A). Krátkodobě může nabíjecí proud dosáhnout hodnoty jedné třetiny kapacity (např. zmíněný akumulátor o kapacitě 55Ah je tedy možné po omezenou dobu nabíjet proudem 15A). Není vhodné dělat to často (ač to autoopraváři řádi dělají), prudkými procesy a deformací desek se zkracuje životnost akumulátoru. Naopak proud může být klidně nižší a to až desetinásobně (nic tedy nepokazíte, bude-li vaše malé dynamo dodávat pouze 0,5A), někdy to horšímu akumulátoru i prospěje a vrátí se mu část ztracené kapacity. Proudem menším než 0,2A akumulátor v rozumném čase již nenabijete, pouze udržíte jeho plnou kapacitu a zabráníte tak nežádoucí sulfataci. Akumulátor lze považovat za plně nabitý, přesáhne-li hustota jeho elektrolytu 1,25 [kg/ltr.]. Při dosažení napětí 2,4V na jeden článek (tzn. 14,4V u dvanáctivoltové autobaterie) začíná akumulátor plynovat. Článek je v tomto okamžiku nabitý téměř na plnou kapacitu. Je-li nabíjení řízeno automatikou, měla by právě při tomto napětí nabíjení omezit nebo zcela ukončit. Totéž platí o všech akumulátorech, necháváte-li nabíjecí soustrojí během týdne bez dozoru, protože za tuto dobu dokáže i poměrně malý nabíjecí proud, není-li včas omezen, akumulátor vyvařit natolik, že dojde k obnažení elektrod. Napětí se měří při probíhajícím nabíjení a při jmenovitém nabíjecím proudu. Dosáhne-li článek napětí 2,7V (tzn. 16V u dvanáctivoltové autobaterie) musí být od dynama neprodleně odpojen, protože se už veškerý nabíjecí proud spotřebovává pouze na tvorbu plynů a proto rychle ubývá elektrolytu a ten se nežádoucím způsobem koncentruje.
Používáte-li akumulátor stacionárně, je vhodné jednou za čas nechat dojít nabíjení až do závěrečného stádia varu a to i za cenu ručního zásahu do nabíjecí automatiky nebo s ním opatrně zašplouchat. Dojde tak k promíchání elektrolytu, který se bez tohoto zásahu rád rozděluje na různě husté vrstvy, které zvyšují samovybíjení.
Během provozu elektrolytu ubývá. Nedolévejte však už kyselinu, ale pouze vysoce kvalitní destilovanou vodu (jakékoli náhražky ve formě zaručeně čisté dešťovky jsou vraždou!!) a to vždy jen před začátkem nabíjení. Desky akumulátoru nesmí zůstat nikdy vynořeny, jinak se nevratně zničí. Dolejete-li takto poškozený akumulátor, bude již navždy trpět zvýšeným samovybíjením.
Plně nabitý akumulátor je mrazuvzdorný až do teplot okolo -30°C. Mrazová odolnost s jeho vybíjením však velmi rychle klesá. Zcela vybitý akumulátor mrzne již při několika málo stupních pod nulou a zničí se.
Z olověného akumulátoru tohoto typu lze odebírat krátkodobě stovky ampér. Pro trvalý odběr však počítejte s proudem nanejvýš do jedné třetiny jeho kapacity (např. akumulátor o kapacitě 55Ah by mohl být vybíjen proudem 15A a dodával by jej asi 3,5 hodiny).
Akumulátor se považuje za vybitý, klesne-li napětí jednoho článku pod 1,8V (tzn. 10,8V u dvanáctivoltové autobaterie). Od toho okamžiku se akumulátor ničí a nelze ho ve vybitém stavu ponechat, protože by začala probíhat rychlá sulfatace. Po hlubokém vybití je potřeba akumulátor bezpodmínečně alespoň částečně nabít. Odebíráte-li z něj za provozu jen malý proud, pokles napětí není tak markantní a akumulátor je velmi vážně vybit ještě dříve, než dosáhne spodního kritického napětí. Proto zejména při nenápadně malých odběrech (rádio, alarm, osvětlení LEDdiodami) buďte velmi opatrní a nikdy jej zcela nevyčerpávejte.
Rozpoznat za provozu zbývající kapacitu akumulátoru podle údaje voltmetru je obtížné, protože napětí dlouhou dobu setrvává na stejné hodnotě a teprve v závěru vybíjení rychle klesá a to již může být škodlivé. Jediný spolehlivý způsob je měření hustoty elektrolytu.
V souvislosti s tím vzpomínám, že před pětatřiceti lety se u filmových kamer používaly malé olověné akumulátory, které měly po straně každého článku vylisováno plastové okénko. Tudy bylo vidět dovnitř na pět různobarevných kuliček vyrobených z kyselinovzdorného plastu s různou hustotou. Podle toho, kolik kuliček v elektrolytu plavalo a kolik jich už spadlo ke dnu, dalo se na první pohled určit, kolik náboje v baterii zbývá a který článek je nejslabší. Škoda, že v dnešní době výrobci na tak jednoduchou signalizaci zapomněli a nutí nás pálit si prsty v kyselině při manipulaci s neforemným balónkem a křehkým skleněným hustoměrem.)
Rád bych připomenul všem sběratelům z autovrakovišť, že na tomto místě se nevyplatí šetřit a použít vysloužilý akumulátor. Připravíte si zbytečně spoustu nečekaných problémů. Kupte si akumulátor nový, nepoznamenaný silnými proudovými nárazy, s nerozdrobenými elektrodami a bez usazeného kalu na dně.