ŠTA JE AKUMULATOR?

 
Akumulator je elektrohemijski izvor energije koji oslobađa električnu energiju na kontrolisan način. Sve vrste akumulatora sadrže pozitivne i negativne ploče koje su uronjene u elektrolit unutar kutije. Svi akumulatori Fabrike akumulatora Sombor su olovo-kiselinski, što znači da su pozitivne i negativne ploče napravljene od olovnih jedinjenja koje se nalaze u elektrolitu od razblažene sumporne kiseline.

Olovno-kiselinski akumulatori spadaju u grupu sekundarnih baterija, što znači da se nakon pražnjenja mogu ponovo napuniti. Primarne baterije se mogu prazniti samo jedanput, nakon čega se moraju baciti; primer ovih baterija su baterije za ručne lampe i radio.

KAKO RADI AKUMULATOR?

Pozitivna ploča je napravljena od olovo-dioksida, a negativna ploča od sunđerastog olova. Kada se na akumulator priključi električni potrošač (na primer svetla ili starterski motor) kroz elektrolit u akumulatoru ce poteći struja koja će napajati potrošača. Ovo će dovesti do hemijske reakcije unutar akumulatora, pri čemu će se na obe ploče formirati olovo sulfat tj. doći će do pražnjenja akumulatora.

Akumulator se može napuniti dovođenjem struje sa spoljneg izvora napajanja kao što je alternator, dinamo ili jedinica za punjenje. Priključivanjem spoljašnjeg izvora napajanja dolazi do stvaranja olovnog sulfata u polazne materijale, tj. u olovo dioksid i sunđerasto olovo. Kako se akumulator puni, elektricitet počinje da vrši dekompoziciju (hidrolizu) vode unutar elektrolita na njene sastavne elemente vodonik i kiseonik, koji se oslobađaju kao gas. To je uzrok gasiranja akumulatora tokom punjenja.

OD ČEGA JE NAPRAVLJEN AKUMULATOR?

REŠETKE - Rešetka napravljena od olovne legure daje mehaničku čvrstinu aktivnom materijalu; čisto olovo je suviše mekano. Osim mehaničke potpore aktivnom materijalu, rešetke služe i za provođenje struje kada se na akumulator priključi potrošač.

AKTIVNI MATERIJAL - Aktivni materijal se pravi od mešavine olovnog oksida i olovnog sulfata, koja se prilikom inicijalnog punjenja pretvara u olovo dioksid na pozitivnoj ploči, tj. sunđerasto olovo na negativnoj ploči. Negativni materijal sadrži i male količine aditiva koji daju akumulatoru male performanse pražnjenja na niskim temperaturama. Rešetka sa aktivnim materijalom se naziva ploča.

ELEKTROLIT - Elektrolit je razblažena sumporna kiselina. Ona služi kao provodnik za električne jone između pozitivne i negativne ploče kada se akumulator puni ili prazni. Kiselina učestvuje i u reakciji pražnjenja jer sulfatni joni hemijski reaguju sa aktivnim materijalom i stvara se olovo sulfat.

SEPARATOR - Separator je izolator koji se stavlja između pozitivne i negativne ploče i sprečava kratak spoj između njih. Separator mora biti mikroporozan da bi joni koji teku sa jedne na drugu ploču mogli da prodju kroz separator. On može biti otporan na visoke temperature i na uslove jako kiselinske oksidacije koja se javlja u akumulatoru. Većina modernih separatora se pravi od mikroporoznog polietilena koji poseduje odgovarajuće karakteristike za primenu u akumulatoru.

KUTIJA I POKLOPAC - Prave se od polipropilena koji je laka ali jaka plastika. Za razliku od druge plastike polipropilen nije krt na hladnom, tako da je otporan na udare tokom rukovanja, otporan je na kiselinu i može da podnese razne reagense (benzin, dizel, kočiono ulje, antifriz) koji se uobičajeno mogu naći na vozilu.

AKUMULATOR  BEZ  ODRŽAVANJA?

Pre 30 godina akumulatori su veoma brzo gubili vodu tako da su vozači morali jednom nedeljno da proveravaju nivo elektrolita unutar akumulatora; moderni akumulatori bez održavanja pod normalnim radnim uslovima ne zahtevaju dopunjavanje vode tokom svog životnog veka. U istom periodu životni vek akumulatora se udvostručio. U prošlosti akumulatorske rešetke su pravljene od olovne legure sa 10% antimona; uloga antimona je bila da da čvrstinu čistom olovu koji spada u mekane metale. Negativna posledica dodavanja antimona u leguru je ta što se određena količina antimona rastvarala u kiselini i dovodila do gubitka vode u akumulatoru. Sa unapređenjem akumulatorske tehnologije moglo se ići i na smanjenje sadržaja antimona u olovnoj leguri sa 10 na 1,5 procenata, tako da su se dobili akumulatori sa smanjenim održavanjem koji su zahtevali samo jednom godišnje proveru nivoa elektrolita.

Najnovija dostignuća je upotreba 0,1 procenata kalcijuma u olovnoj leguri za davanje čvrstoće; ovo dovodi do smanjenja zagađenja kiseline i značajno smanjuje gubitak vode tako da se dobija akumulator bez održavanja, tj. tokom radnog veka akumulatora nije potrebno dodavati vodu.

SERVISNI  PROBLEM

Prepunjavanje

Sistem za punjenje na modernim vozilima dozvoljava da samo mala struja teče u akumulator kada je on potpuno napunjen. Međutim, ako dođe do kvara alternatora u akumulator će teći velika struja sve dok vozilo radi. Ova velika struja će uticati da akumulator brzo izgubi vodu i karakteristiku akumulatora bez održavanja, a u isto vreme če se smanjiti njegov životni vek jer će doći do oštećenja ploča. Tamno braon/crni tragovi na dnu čepova su najverovatnije znak prepunjavanja. Siguran znak kvara sistema za punjenje na vozilu je napon na alternatoru 14,4.

Duboko ciklusiranje

Moderni sistemi punjenja na vozilu drže akumulator u stanju visokog stepena napunjenosti tokom rada vozila. Međutim, usled abnormalih uslova, kao što je na primer ako ostavite vozilo isključeno sa upaljenim farovima, akumulator će se isprazniti. Na modernim vozilima postoje potrošači kao sto su centralni kompjuter, alarmni sistem, sat itd., koji kada se motor vozila isključi, takođe, prazne akumulator. Akumulatori za vozila (starterski akumulatori) su tako napravljeni da mogu da prihvate određeni broj ciklusa punjenja i pražnjenja, ali nisu napravljeni za primenu gde dolazi do dubokog ciklusiranja. Za ovakvu primenu su namenjene druge vrste akumulatora specijalne konstrukcije koja omogućava kontinuelno duboko ciklusiranje. Kontinualno duboko ciklusiranje starterskih akumulatora će dovesti do otpadanja pozitivne aktivne mase sa rešetke što će dovesti do otkaza akumulatora. Veliki broj crno/braon čestica u elektrolitu su čvrst dokaz da je akumulator bio duboko ciklusiran.

Sulfatizacija

Kao što je ranije objašnjeno, sulfatizacija je sastavni deo akumulatora i dešava se kada se akumulator prazni. Kada se akumulator ponovo puni, olovo sulfat se ponovo pretvara u aktivni material. Ako se akumulator ne koristi određeni vremenski period, olovni sulfati menjaju svoj oblik i ne mogu se transformisati u aktivni material prilikom ponovnog punjenja, pa akumulator gubi svoje početne performance.

Nedovoljno punjenje

Nedovoljno punjenje se dešava kada akumulator ne dobije dovoljno punjenja da bi se vratio u stanje potpune napunjenosti; ovo će dovesti do spore sulfatizacije. Ova greška može da se javi kada se vozilo retko koristi za kratka putovanja ili kada se koristi za stop-start gradsku voznju. Nedovoljno punjenje se dešava i ako je napon alternatora ispod 13,6-13,8 V.

HLADNI  START

Karakteristika hladnog starta (CCA) određuje startne performance akumulatora. Pojednostavljeno, što je veća vrednost karakteristike, vozilo ce lakše startovati. Ovaj test se vrši prema evropskom standardu EN 50342. Neki drugi proizvođači koriste neke druge standarde za ovaj test npr. DIN (nemački standard), JIS (japanski standard), SAE (udruženje inženjera u automobilskoj industriji). Svaki od ovih standarda daje druge vrednosti za hladan start. Prema evropskom standardu ovaj test određuje da će akumulatori na temperature od -18C dati struju hladnog starta u trajanju od 10 sekundi, a da napon ne padne ispod 7,5 volti. Pošto performance akumulatora brzo opadaju sa padom temperature, ovaj test je veom dobra provera startne sposobnosti akumulatora.

20-SATNI  KAPACITET

Kapacitet predstavlja meru ukupne količine smeštenog elektriciteta u akumulatoru. Ah (amper-čas) predstavlja količinu elektriciteta kada teče struja od 1 ampera u trajanju od 1 sata. Kapacitet varira sa brzinom pražnjenja baterije; što je sporije pražnjenje akumulator će dati veću količinu energije. Test kapaciteta predstavlja količinu elektriciteta koju ce akumulator da isporuči tokom 20 sati pre nego što napon akumulatora padne ispod 10,50 volti. Na primer 60 Ah akumulator će da isporuči struju od 3A u trajanju od 20 sati.

REZERVNI KAPACITET (minuti)

Rezervni kapacitet je količina vremena izražena u minutama u toku kojeg će akumulator na 25C da isporuči struju od 25 ampera sve dok napon ne padne ispod 10,50 volti. 25 ampera predstavlja tipično električno opterećenje na vozilu pod normalnim radnim uslovima, tako da rezervni kapacitet daje indikaciju vremena u toku kog vozilo sa normalnim električnim opterećenjem može da radi sa neispravnim punjenjem (alternatorom ili kaišem). Jasno je da što više električnih potrošača isključite, duže ćete moći voziti svoje vozilo.

POTROŠNJA  VODE

Ca-Sb baterije u odnosu na Sb-Sb baterije, imaju smanjenu potrošnju vode, što ih svrstava u baterije “bez održavanja”.