03

T 3 Spouštěcí akumulátory, funkce, druhy, vlastnosti, zásady údržby a péče o akumulátory

Zásady pro údržbu, demontáž a montáž akumulátoru z vozidla. Servisní práce na akumulátoru, nabíječky, konzervátory. Sulfatace ­ příčiny, možnosti odstranění. Použití a stručná charakteristika akumulátorů, NiCd, NiMH, Li-ion, Li-pol.

3.1 Funkce spouštěcích akumulátorů

  1. Funkce spouštěcích akumulátorů
    Slouží především jako zásobníky elektrické energie potřebné především pro startování pístových spalovacích motorů. K tomuto účelu a k zásobování elektrickou energií za klidového stavu motoru vozidel a strojů se stále používají olověné spouštěcí akumulátory.

První olověný akumulátor, z jehož principu vycházejí i současné olověné akumulátory vyrobil Francouz Planté v r. 1859.


Jejich výhodami jsou: – velmi malý vnitřní odpor (cca 0,001 Ω/článek) a tím i schopnost dodat po krátký okamžik vysoký proud (podle kapacity akumulátoru např.80 až 800 A); vysoká energetická účinnost (85 %); značná odolnost pro zvládnutí poměrně náročných provozních podmínek ve vozidlech, mobilních strojích; ve srovnání s jinými druhy akumulátorů mají příznivý poměr cena/výkon (např. akumulátory Ni-Mh jsou asi 10 x dražší).


Nevýhodou je díky olovu jejich velká hmotnost a náročnost na udržování akumulátoru v plně nabitém stavu. Životnost podle druhu provedení akumulátoru uvádějí výrobci v úrovni 400 až 800 nabíjecích cyklů. 1 nabíjecí cyklus zahrnuje vždy 50 % vybití a neprodlené 100% nabití. Časové vyjádření životnosti je proto také samozřejmě velmi závislé na druhu akumulátoru a provozních podmínkách. Životnost olověného akumulátoru závisí zejména na četnosti a náročnosti startování (např. za zimních podmínek) a úrovni udržování v plně nabitém stavu. Z uvedených důvodů i při správném a šetrném zacházení bývá životnost olověných akumulátorů v časovém vyjádření velmi rozdílná a pohybuje se od 3 do 12 let.

Obr. 1 Klasické složení olověného akumulátoru. [1]               

Obr.2 Spirálové provedení desek a separátorů. [1] 



3.2 Druhy a konstrukce současných olověných spouštěích (startovacích) akumulátorů:


Důležité upozornění: všechny akumulátory, které označují prodejci jako bezúdržbové, tj také AGM a Gelové, zcela bezúdržbové nejsou! Pouze u nich odpadá kontrola a doplňování elektrolytu. Vzhledem k menšímu samovybíjení mají menší nároky na četnost nabíjení při skladování a při sezónním využívání stroje nebo vozidla než u klasických.

  1. Klasické – s deskami zaplavenými kapalným elektrolytem a odvětrávacími zátkami. Vyrábějí se v současnosti již s omezenou údržbou, tj. asi 1x za 2 měsíce je nutná kontrola a doplňování elektrolytu destilovanou vodou. Hladina se obvykle udržuje 10 - 15 mm nad deskami. Úroveň nabití odvozujeme obvykle podle hustoty elektrolytu v jednotlivých článcích. Měříme akumulátorovým hustoměrem. Hustota při plném nabití je 1,285 g/cm3/25 °C; při vybití 1,14 g/cm3/25 °C. Hladina elektrolytu, u tohoto druhu akumulátoru klesá během jeho činnosti přirozeným odparem, přes odvětrávací zátky a „plynováním“ způsobeným elektrolýzou, tj. rozkladem H2O na kyslík a vodík, zejména v závěrečné fázi nabíjení.

  2. Bezúdržbové – s deskami zaplavenými kapalným elektrolytem. Víko mají obvykle dvojité, hermeticky uzavřené, popř. s labyrintovým systémem pro zpětný odtok a kondenzaci elektrolytu – nemají odvětrávací zátky. Mohou mít také indikátor stavu nabití („magické oko“) – obr. 5. Jsou v současnosti nejpoužívanější druhem akumulátorů u motorových vozidel a mobilních strojů. Odlišnost konstrukce mřížek desek a separátorů akumulátoru je popsána dále pod tímto označením ***).

  3. AGM – (Absorbed Glass Mat) Elektrolyt není v článku ve volném tekutém skupenství, nýbrž je v celém objemu zasáknutý do sklolaminátových mikrovláken, jimiž jsou velmi těsně obklopeny olověné desky (elektrody).
    V Evropě se vyrábějí s plochými deskami, v USA se spirálovými. Nemají žádné odvětrávacími otvory. Mají zvýšenou účinnost aktivní hmoty prostřednictvím lepší absorpce kyseliny. Aktivní hmota desek ubývá velmi málo a to má velký vliv na značné prodloužení životnosti – 6 až 12 let. V porovnání s akumulátory se zaplavovanými elektrodami mají dvakrát až třikrát vyšší energetickou výkonnost a dvakrát až třikrát delší cyklickou výdrž. Dodávají také vyšší proud při nižších teplotách a tím umožňují lepší starty motoru v zimním období. Jsou vhodné pro extrémně vysoké energetické nároky. V současnosti se používají u automobilů využívajících tzv. stop – start systém, také u sanitek, luxusních automobilů a motocyklů. Nevýhodou je zatím zřejmě asi až třikrát vyšší pořizovací cena oproti klasickým olověným akumulátorům. V současnosti se již velmi často můžeme setkat s kombinovaným provedením AGM/VRLA. V podstatě jde o technologii desek a separátorů systému AGM, jištěnou ventily systému VRLA (Valve Regulated Lead Acid batteries). Jejich ventily slouží k regulaci pracovního tlaku uvnitř akumulátoru a zároveň působí jako bezpečnostní přetlakový ventil (otevře se při tlaku asi 10–40 kPa, podle typu akumulátoru). [6] 

  4. Gelové - elektrolyt je obsažen v tixotropním křemičitém gelu (tixotropní – tj. nestékavý, vypadá jako želé). Kyselina sírová je smíchána s velmi jemným skelným práškem (SiO2 a další aditivní přísady), velikosti asi setiny mm (velikosti cementového prachu), což způsobí zgelovatění elektrolytu. Jsou ze všech olověných akumulátorů nejvíce odolné otřesům, změnám polohy (náklonům). Proto i přes vyšší cenu jsou vhodné pro zemědělské stroje, traktory, stavební stroje, vojenskou techniku, terénní vozidla a motocykly.

Význam dalších nejčastěji používaných zkratek v označení akumulátorů:
MF – (Maitenance Free) – takto se označují plně bezúdržbové akumulátory. Jedná se buď o AGM, nebo gelové baterie.
SLA – (Sealed Lead Acid) pod tímto označením se skrývají hermeticky uzavřené olověné kyselinové akumulátory.
SLI – (Starting-Lights-Ignition) - „startovací“ akumulátory, které jsou schopné dodat velký startovací proud.


Poznámka: Všechny „bezúdržbové“ (tj. uvedené v bodech 2,3,4) obvykle nemají funkční kontrolní zátky. Jsou hermeticky, tj. vzduchotěsně uzavřené. Mohou mít pouze otvory určené pouze pro první naplnění elektrolytem (např. AGM), které se pak nesmí během doby používání otevírat. 


V základních rysech jsou všechny olověné akumulátory podobné konstrukce - zejména při vnějším pohledu.
Skládají se z nádoby (obvykle z ABS nebo polypropylenu, dříve především z tvrzené pryže – černé), ve které jsou odděleny jednotlivé články – 6 článků pro 12V baterii. Základ kladných a záporných desek tvoří mřížky, ve kterých je nalisována velmi porézní aktivní hmota. Tu tvoří v kladných (+) deskách oxid olovičitý (Pb O2) a v záporných (-) deskách houbovité olovo (Pb). Desky jsou mezi sebou odděleny nejčastěji plastovými, velmi porézními separátory.


***) Mřížky desek jsou odlity z olova (Pb), se zpevňujícími přísadami. Ještě před 30 lety byl hlavní zpevňující přísadou mřížek antimon (Sb) – až 7 %. V začátcích vývoje „bezúdržbových“ akumulátorů měly mřížky kladných elektrod složení Pb/Sb a záporných Pb/Ca. V současnosti mívají mřížky kladných i záporných elektrod omezen obsah antimonu (Sb) na 1,5–3 %.  Sb je nahrazován vápníkem (Ca) 0,12 %, cínem (Sn), stříbrem (Ag), seleném (Se) apod. Nevýhodou antimonu bylo výrazné ovlivňování samovybíjení a odpařování vody z akumulátoru. Díky nahrazení antimonu a zlepšením iontové vodivosti nových druhů separátorů se omezila, až vyloučila, nutnost kontroly a doplňování elektrolytu. Odpařování vody se snížilo na 1/5. Současně používané slitiny mřížek a nové porézní materiály separátorů (např. sycené bórem) totiž umožňují tzv. kyslíkovou rekombinaci: kyslík uvolňovaný zejména v závěru plného nabíjení prochází póry separátoru od kladné elektrody k záporné. Přechodem přes tyto materiály se na záporné desce zpětně slučuje s vodíkem na vodu za současného vývinu tepla. Tímto procesem se tak významně snižuje množství plynného kyslíku a vodíku vznikajícího při nabíjení (přebíjení) akumulátoru. Tak bylo dosaženo prakticky až úplné hermetičnosti těchto baterií. Těmito materiálovými a konstrukčními změnami se podstatně snížilo také samovybíjení a je obvykle menší než 0,5 % kapacity/den.
U dřívějších konstrukcí činilo samovybíjení 1 % kapacity denně. (K úplnému vybití akumulátoru docházelo během 3 měsíců).

Obr. 3 Konstrukce článku akumulátoru. Propojení desek. [4]

Obr. 4 Popis částí konstrukce akumulátoru. [4]


3.3 Zásady údržby a péče o akumulátor


Udržovat jej pokud možno stále v plně nabitém stavu, u klasických i s dostatkem elektrolytu!

Velmi škodlivé je také dlouhodobé přebíjení, ke kterému u AGM a gelových akumulátorů vůbec nesmí dojít !!!

Svorky musíme udržovat čisté, nezoxidované, řádně utažené a nakonzervované mazacím tukem.



Zjednodušeně lze proces  chemické akumulace elektrické energie v olověném akumulátoru popsat takto:
nejdůležitějšími aktivními hmotami olověného akumulátoru je oxid olovičitý (Pb O2) na kladné desce a houbovité olovo (Pb) na desce záporné. Elektrolytem u klasického akumulátoru je kyselina sírová (H2SO4), zředěná destilovanou vodou na hustotu 1,285 g/cm3/25 °C. (u AGM 1,32 g/cm3/25 °C).

Při vybíjení
se na deskách obojí polarity tvoří síran olovnatý PbSO4 ve formě drobných krystalů. Rozštěpené části sulfátu olova SO4-2přecházejí chemickou reakcí z elektrolytu na desky a elektrolyt tím při vybíjení řídne (až na 1,14 g/cm3/25 °C). Při správné regulaci nabíjení se tyto jemné krystaly rozpouští a opět na deskách kladných se usazuje oxid olovičitý (Pb O2) a na záporných olovo (Pb). Sulfát olova SO4-2 se vrací do elektrolytu, který tím zvyšuje svou hustotu na svou původní úroveň, tj. např. 1,285g/cm3/25 °C.


Při nabíjení mimo vozidlo se u klasických akumulátorů dříve používalo nabíjecí napětí obvykle 2,75 V na článek, tj. 16,5 V u 12 V akumulátoru. Používaly se nabíječky bez elektronické regulace. Tyto nabíječky již nemůžeme používat, ani pro „bezúdržbové“ akumulátory s deskami zaplavenými elektrolytem! Navíc při nabíjení ve vozidle bez odpojeného akumulátoru a při jakémkoliv přerušení (vypnutí) elektrického proudu pro nabíječku bez elektronické regulace hrozí vážné poškození nebo zničení velmi důležitých a drahých elektronických prvků (řídicích jednotek apod.). Vlastní indukce cívek transformátoru nabíječky způsobí při vypnutí elektrického proudu (které nemůžeme vždy vyloučit) okamžitý až desetinásobný skokový nárůst napětí (na 100–120 V).


Je důležité si uvědomit, že velmi intenzivní plynování u klasického olověného akumulátoru začíná při dosažení napětí 2,45 V na  článek, tj. 14.7 V u 12 V akumulátoru. Vlivem již dříve popsané kyslíkové rekombinace (***) je u „bezúdržbových“ akumulátorů plynování omezováno, ovšem na úkor vývinu tepla. Výhodou gelových akumulátorů je sice nižší citlivost na vyšší provozní teplotu, ale ta značně zkracuje jejich životnost. U AGM může za vysokých teplot při nabíjení (nad 50 °C) bez zajištění chlazení a teplotní kompenzace (tj. snížení intenzity nabíjení) dojít k tzv. teplotnímu zkratu za vývinu značného množství plynů až k destrukci akumulátoru.
Akumulátory AGM/ VRLA, jsou především z toho důvodu jištěny ventilem, který bývá nastaven na tlak 10 až 40 kPa.


Proto při nabíjení „bezúdržbových“ akumulátorů s deskami zaplavenými elektrolytem nabíječkou nesmí překročit nabíjecí napětí na článek v závěru nabíjení 2,4 V, tj. 14,4 V u 12 V akumulátoru. Tyto akumulátory jsou hermeticky uzavřené a mají kvůli bezpečnosti dostatečně veliký volný vnitřní objem.


U gelových a AGM akumulátorů nesmí napětí na článek v závěru nabíjení překročit 2,3V, tj. max.13,8V, u 12V akumulátoru, tj. musí být s dostatečnou rezervou pod bezpečnou hranicí „plynovacího“ napětí. U nich tak jako u všech „bezúdržbových“ se na úkor bouřlivého plynování zvyšuje teplota. Její nadměrné zvýšení může způsobit již uvedený teplotní zkrat za velkého vývinu plynů, od nafouknutí obalu až k explozi - roztržení !!! (Včetně poleptání osob kyselinou!) Snížení napětí na 13,8 V v závěru nabíjení zajišťují elektronicky řízené nabíječky určené pro gelové a AGM akumulátory.
(Poznámka: v období před r. 2005 bylo pro gelové a AGM akumulátory v závěru nabíjení povolené max. napětí 2,2 V/článek, tj. 13,2 V u 12 V akumulátoru [3]).

Orientačním signálem pro neprodlené nabíjení,  např. při delší odstávce vozidla, je pokles napětí akumulátoru na 12,4 V. Měříme klidové napětí, tj. nejdříve po 4 h od skončení jízdy nebo nabíjení. Po skončení jízdy naměříme napětí vyšší! Měřicí přístroje musíme mít kalibrované na přesnost min. 0,05 V. Informativně je porovnejte alespoň s dalšími několika měřidly jiných typů. Musíte mít jistotu, že Vám měřidlo měří dostatečně přesně!!! 


Na novějších motorových vozidlech a strojích, vybavených elektronickým regulátorem napětí alternátoru, bývá nabíjecí napětí nastaveno podle požadavku výrobce akumulátoru pro první vybavení vozidla nebo stroje. Na špatnou regulaci nabíjení i vybitý akumulátor obsluhu také ihned upozorňuje palubní počítač.
Při náhradě původního akumulátoru novým typem je pro nás základním zdrojem informací o požadovaných parametrech (např. kapacita, rozměry akumulátoru, tvar, startovací proud, pokyny pro péči, nabíjecí napětí alternátoru) v prvé řadě manuál výrobce vozidla a také manuál výrobce vhodného akumulátoru.


Hodnotu přesně změřeného nabíjecího napětí alternátoru 14,4 V, mějme stále na paměti jako
nepřekročitelné, maximální  nabíjecí napětí alternátoru, pro současné  akumulátory.



Pro nabíjení ve vozidle a mimo vozidlo používáme zásadně nabíječky a případně i konzervátory alespoň s elektronickou regulací a stabilizovaným zdrojem (kde max. napětí jistí integrovaná Zenerova dioda). 


Pro profesionální využití při nabíjení olověných akumulátorů je obvykle nejvhodnější tzv. impulsní (pulzní) nabíječka. Nabíjecí stejnosměrný proud je u ní přerušován. Délka jednotlivých pulsů a prodlev mezi nimi je řízena obvykle mikroprocesorem. Ten také vyhodnocuje stav nabití akumulátoru a jeho okamžitou teplotu. Elektrický proud (A) během jednoho pulsu může být mnohonásobně vyšší než při souvislém toku proudu.
Výhodou impulsní nabíječky je tedy možnost nabití akumulátoru za mnohem kratší čas, aniž by došlo k jeho přehřátí a poškození, protože intenzita ohřevu elektrolytu je výrazně nižší.


Jsou také vhodné pro gelové akumulátory, které ze začátku nabíjení snášejí lépe větší nabíjecí proudy. Další výhodou impulsního nabíjení je, že oddaluje sulfataci a tím může prodloužit životnost akumulátoru. Impulsní nabíječky díky mikroprocesorovému řízení jsou obvykle naprogramovány také pro test akumulátoru a fungují tedy i jako tester. Tester nabíječky akumulátor po připojení proměří a zvolí nejvhodnější průběh (program) nabíjení. Hlavní nevýhodou impulsních vysoce výkonných nabíječek pro profesionální využití je v současnosti vysoká pořizovací cena – řádově i v desítkách tisíc Kč. I pro hobby využití existují impulsní nabíječky – nemají však dostatečně velký proudový výkon (A) potřebný pro rychlé nabíjení. Cenově jsou cca 4 x dražší než běžné elektronické. Najdeme je např. na http://www.technology-garage.cz/nabijecky-a-startery-akumulatoru-baterii.


Jak již bylo uvedeno v T 2. Elektrická zařízení motorových vozidel, někteří výrobci vozidel a strojů podmiňují např. správné odpojení akumulátoru alespoň předběžným připojením obyčejné 9V baterie. Připojíme ji obvykle přes zásuvku montážní lampy a neprodleně odpojíme akumulátor. (Mikroprocesory a jejich sítě - CAN Bus pracují s napětím 0–5 V.) Některé moderní akumulátorové nabíječky již mají pro tento účel speciální vývod se stabilizovaným elektrickým napětím 13 V, kterým vlastně nahradíme akumulátor po dobu jeho odpojení při opravách. Tím se zamezí např. vymazání údajů z paměti řídících jednotek, kódu autorádia apod. Motor samozřejmě musí být v klidu, jinak hrozí vážné poškození alternátoru. Jako první vždy odpojujeme ukostřený pól, aby nemohlo dojít při náhodném kontaktu montážního klíče ke zkratu. Ale při připojování ukostřený pól připojíme vždy až jako poslední!!! (Ze stejného důvodu jako při odpojování). Svorky a kontakty baterie musíme udržovat čisté, nezoxidované, řádně utažené a nakonzervované mazacím tukem. To platí také pro všechny kontaktní svorky kabelů pro ukostření k rámu nebo k odpojovači akumulátoru u traktorů a strojů. Zoxidovanou vrstvu odstraníme malým ocelovým kartáčkem – nesmí dojít k náhodnému kontaktu a jiskření!

Normální nabíjení mimo vozidlo se provádí proudem odpovídajícím 1/10 kapacity akumulátoru.
Kapacita akumulátoru se uvádí jako součin vybíjecího proudu a času za stálé teploty 20 °C.
Např. : 5 A x  20 h = 100 Ah (ampérhodin). Vyjadřuje se v ampérhodinách (Ah).

Dalším údajem na akumulátoru je maximální startovací proud, např. 800 A. (Např.: Akuma Komfort Plus 100 Ah 12 V 800 A.) Při nabíjení mimo vozidlo se nabíjecí proud pro normální nabíjení nastavuje na 1/10 kapacity. Např. pro akumulátor 55 Ah tj. 5,5 A. Normální nabíjení potom z plného vybití (1,75 V na článek, 10,5 V na svorkách 12 V akumulátoru) do plného nabití trvá 10 až 13h. Konečné znaky nabití klasického akumulátoru jsou, že hustota elektrolytu (1,285 g/cm3) se v posledních 2 h nemění a články rovnoměrně plynují. U „bezúdržbových“ se již až na výjimky k elektrolytu přímo nedostaneme. Můžeme měřit jen napětí a vnější teplotu.

Teplota elektrolytu nesmí běžně překročit 40 °C - tj. ani povrch nádoby nesmí být na dotek ruky horký. Při vnitřní teplotě nad 60 °C, již dochází ke korozi mřížek, uvolňování aktivní hmoty. Nad deskami nabíjeného akumulátoru se tvoří výbušná směs vodíku a kyslíku, proto nesmí dojít při odpojování a jiné manipulaci zejména s klasickým akumulátorem k jiskření.

Také z toho důvodu nejdříve vypneme nabíječku a teprve potom odpojíme krokosvorky od pólů akumulátoru !!!

!!! Při vzniku jiskry hrozí nebezpečí výbuchu, roztržení akumulátoru, včetně poleptání očí kyselinou sírovou!!!

!!! Proto při každé manipulaci s akumulátorem používáme vždy alespoň ochranné brýle a máme připravenou čistou vodu!!! V případě zasažení očí elektrolytem okamžitě oči intenzivně vyplachujeme vodou a co nejrychleji spěcháme k očnímu lékaři.
Zejména klasické akumulátory a bezúdržbové akumulátory s deskami zaplavenými kapalným elektrolytem jsou citlivé na větší otřesy, nesmí se převracet (kaly se dostanou mezi desky a zkratují je).

Všem akumulátorům pak velmi škodí zkratování a opakované přetěžování dlouhým startováním (nad 5 sekund).
Péče o akumulátor v zimním období:s poklesem teploty akumulátoru klesá jeho kapacita. V teplotním rozmezí +20 °C → - 20 °C, klesá s každým °C asi o 1 %. Při -20 °C se tedy kapacita zmenší na 60 % původně plně nabitého stavu. *[2]
Při -40 °C již nemá žádnou kapacitu a zamrzá i plně nabitý při -50 °C.


Vybitý akumulátor zmrzne, zpravidla se mrazem roztrhne a zničí již při -11 °C !!!


Pravidlo - ║ Tři „S“║
Zejména v zimním období dochází k tzv. stagnaci tj. - akumulátor se začne nabíjet, až se ohřeje, tj. asi po 20 min. jízdy.
Při delším odstavení vozidla se hustší elektrolyt usazuje u dna článků a řidší část (voda) nahoře. Dochází k vrstvení elektrolytu – stratifikaci. Dole v článku ničí desky koroze a nahoře nám může mráz akumulátor roztrhnout.

Sulfatace, která tyto děje obvykle doprovází, je popsána v následujícím odstavci. 

Uvedená Tři „S“║, platí především pro akumulátory s deskami zaplavenými elektrolytem.

Chceme-li zabránit těmto negativním vlivům, tak neustále dbáme na plné nabití akumulátoru. Jak to dělat, to už také bylo v předchozím textu podrobně popsáno. Kdo bude věřit, že jsou uvedené akumulátory skutečně bezúdržbové, obvykle dopadne špatně. Tak např. mnozí motorkáři pak kupují na jaře téměř každý rok nový akumulátor.


Sulfatace olověného akumulátoru: pokud se akumulátor nachází ve vybitém, nebo málo nabitém stavu, již při klidovém napětí pod 12,3V (2,05V/článek) se na houbovitém povrchu aktivní hmoty desek začnou shlukovat velmi drobné krystalky síranu olovnatého. Trvá-li tento stav delší dobu, tj. dny, týdny, měsíc až měsíce, shluky drobných krystalů síranu přerůstají ve stále větší navzájem spojené (sklovité) krystaly. Ty potom postupně pokrývají stále větší plochy desek a při dalším nabíjení je již normální nabíjecí proud není schopen rozpustit.
Tak dochází postupně ke zmenšování plochy aktivního povrchu desek, kapacita akumulátoru velmi klesá (říká se že „baterie nedrží“).
Velké krystaly postupně přerůstají, odpadávají z desek a usazují se pod deskami článků jako kal. Ten po zaplnění kalových komůrek desky příslušného článku zkratuje. Akumulátor je dále nepoužitelný a musí se vyřadit. Obr. 6, 7, 8.


K sulfataci často dochází zvláště v zimním období, je-li akumulátor nadměrně namáhán častými starty. Alternátor nestačí za mrazivých teplot při krátké době chodu motoru (< 20 minut) akumulátor nabít nad 12,3 V!


K oddálení sulfatace, se používá konzervační nabíjení. Konzervační nabíječ musí mít elektronickou stabilizací napětí obvykle do 13,8 V a má dávat 1/500  až 1/1000 kapacity; u starších akumulátorů, cca kolem 1/500, u nových k 1/1000 kapacity. Např. pro akumulátor 12V/ 55 Ah: novější – 55 mA, pro starší nebo i nový, ale zatížený velmi častými starty, 110 mA. U vozidel se mohou konzervační nabíječe připojovat např. do zásuvky montážní lampy (zapalovače) u vozidel. Jinak přímo k svorkám akumulátorů, které jsou delší dobu (několik týdnů nebo měsíců) mimo provoz. Podobně se můžeme pokusit velmi malým proudem (tj. asi 1/ 1000 kapacity po dobu až 15 dnů - 360 h) „oživit“ akumulátor, tj. rozptýlit shluky krystalů síranu olovnatého v raném stadiu sulfatace.

Obr. 5 Indikátor nabití olověného akumulátoru, podle hustoty kapalného elektrolytu  [5]        

Obr. 6 Povrch desky akumulátoru bez sulfatace. 500 x zvětšeno. [7]

Obr. 7 Začínající sulfatace. 500 x zvětšeno. [7]

Obr. 8 Sulfatací zcela pokrytý aktivní povrch desky. 500 x zvětšeno. [7]

Tab. 1 Kontrola stavu nabití akumulátoru měřením klidového napětí přesným voltmetrem. [8]

stav nabití měřené napětí
100 % 12,90 V
75 % 12,60 V
50 % 12,40 V
25 % 12,10 V
0 % 11,90 V

Měříme nejdříve po 4 h od skončení nabíjení nebo zastavení motoru!


Návod – jak změřit napětí v autobaterii

Videonávod – Jak změřit napětí v autobaterii. [online]. [cit. 2015-02-02]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=SL4HL9qF3oA


Opravy a likvidace olověných akumulátorů
S mechanickými opravami olověných akumulátorů, s výjimkou poškozených kontaktů (např. výměna desek článků a separátorů) se již u současných konstrukcí uzavřených plastových nádob nepočítá. Nefunkční olověné akumulátory je nutné vždy odevzdat k ekologické likvidaci specializované firmě nebo na separační dvory obcí. 


Stručná charakteristika ostatních akumulátorů používaných v dílenském nářadí, IT a zemědělské technice


V současnosti se zejména pro náhradní a klidové zabezpečení napájení elektronických řídicích systémů, hybridních a elektrických pohonných jednotek používají akumulátory Li-ion, popř. modernější Li-pol apod. S těmi se setkáváme především v mobilních telefonech, noteboocích, tabletech, fotoaparátech apod. Jsou malé, lehké a výkonné. Mají malé samovybíjení a jednoduše se nabíjejí. Je však třeba s nimi zacházet šetrněji než s akumulátory Pb, NiCd nebo NiMH. Hodí se především pro přístroje s malým a středním odběrem. Za nízkých teplot mají např. pro start motoru malou kapacitu. Proto je např. Porsche dodává jako letní akumulátor – úspora cca 10 kg hmotnosti. V zimním období používá Pb akumulátor. 

U akumulátorů NiMH a NiCd se často uvádí jako jejich značná nevýhoda tzv. “paměťový efekt“ – správněji: “druhý vybíjecí stupeň“. Podrobné vysvětlení najdete na: http://www.battex.info/hermeticke-akumulatory/povery-a-myty-o-hermetickych-akumulatorech/pametovy-efekt-memory-effect.
Při normálním používání např. v aku-nářadí (vrtačky, šroubováky apod.) nezpůsobuje tzv. paměťový efekt v zásadě žádné problémy.


Pouze se projevuje u přístrojů, které vždy na přesně stejné hodnotě napětí (např. 1,15 V) automaticky cca 50–100 x po sobě ukončí vybíjení. Potom pod touto hodnotou napětí skokově poklesá až na 0,5–0,1 V - na článek. Optimální hodnota napětí NiCd, NiMH akumulátorů při vybití má být cca 1,0 V/článek.
Samovybíjení u nich bývá na úrovni 8 % kapacity za měsíc! Nejvíce obvykle zkracuje jejich životnost nesprávné nabíjení – nejčastěji přebíjení!!! Proto používáme především elektronicky řízené nabíječky s automatickým ukončením nabíjení.
Ověřené, kvalitní a nejlevnější nabíječky najdete např. na: http://www.bel-shop.eu/cz-detail-941-nabijec-hbc315.html. Bližší informace o zásadách zacházení s akumulátory Li-ion; Li-pol; Li-Fe; NiCd; NiMH; Ni-Zn atd. najdete např.: http://www.battex.info/elektricke-akumulatory-obecne/hermeticke-akumulatory.


Návod – jak změřit hustotu elektrolytu refraktometrem

Videonávod – Kontrola stavu autobaterie. [online]. [cit. 2015-02-01]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=lJe3lFvc8P4



Kontrolní otázky a úkoly

  1. K jakým účelům se především používají olověné spouštěcí akumulátory? Uveďte jejich výhody a nevýhody!
  2. Na čem závisí a jaká bývá životnost olověných spouštěcích akumulátorů?
  3. Popište podle obrazů, konstrukci olověného akumulátoru a vysvětlete princip činnosti při vybíjení a nabíjení!
  4. Stručně popište jednotlivé druhy a vlastnosti v současnosti používaných olověných spouštěcích akumulátorů!
  5. Jak ovlivňují nově používané materiály mřížek a separátorů činnost akumulátorů, včetně kyslíkové rekombinace?
  6. Jaké jsou základní a nejdůležitější požadavky správné péče o olověný akumulátor?
  7. Charakterizujte správný postup a průběh nabíjení akumulátoru mimo vozidlo podle jednotlivých druhů akumulátorů!
  8. Jak a proč je nutné zkontrolovat správnost funkce regulace napětí alternátoru, zejména při náhradě původního např. klasického akumulátoru gelovým nebo AGM?
  9. Jaké parametry potřebujeme zjistit pro bezvadnou výměnu akumulátoru a kde je zjistíme?
  10. Co je nutné brát jako signál pro nabíjení akumulátoru nabíječkou? Popište správný postup odpojení a připojení akumulátoru na vozidle!
  11. Co je to kapacita akumulátoru? Vysvětlete údaj na akumulátoru např. 12 V; 105 Ah; 800 A. Popište druhy, vlastnosti a vhodnost použití nabíječek akumulátorů!
  12. Popište správný postup nabíjení nabíječkou. Připojení +,- pólů; seřízení nabíjecího proudu, konečné znaky nabití, maximální přípustnou teplotu a bezpečnostní zásady!
  13. Jak pečujeme o akumulátor v zimním období? Vysvětlete pravidlo „Tři S „.
  14. Popište proces sulfatace akumulátoru! Jak se dá sulfataci předcházet a bránit proti jejím trvalým následkům? Jak provádíme likvidaci akumulátorů?
  15. Popište stručně druhy, vlastnosti a uveďte nejčastější způsoby používání akumulátorů NiCd, Ni MH, Li-ion, Li-pol zejména v dílenské praxi!

Použitá literatura
[1] Hammerbauer, J. (2011): Olověné akumulátory. ZČU – FEL, Plzeň.
[2] Autoexpert č. 11/2013
[3] Gscheidle, R. (2007): Příručka pro automechanika. Sobotáles, Praha, 688 str. 
[4] [online]. [2013-12-22]. Dostupné z:
http://www.zvlasak.net/baterie_s.pdf
[5] [online]. [2013-12-22]. Dostupné z:
http://www.motola.cz/UserFiles/Diskuzni_clanky/akumulatory.pdf
[6] [online]. [2013-12-22]. Dostupné z: http://www.soselectronic.cz/?str=1444  
[7] Shanghai Jeegu Electronic Ltd.
[8] [online]. [2013-12-22]. Dostupné z: www.battery.cz