Rodzaj
Wśród akumulatorów samochodowych wyróżnia się:
ołowiowo-kwasowe, zaawansowane
kwasowo-ołowiowe (EFB),
wapniowe (Ca-Ca),
hybrydowe,
z absorbowanym elektolitem (AGM),
żelowe, litowo-jonowe (Li-Ion) i
gli-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) Więcej o nich:
- Kwasowo-ołowiowy. Obecnie najpopularniejsza odmiana. W szerokim znaczeniu wszystkie współczesne akumulatory samochodowe są akumulatorowami kwasowo-ołowiowymi, ponieważ ich konstrukcja oparta jest na połączeniu elektrod wykonanych ze związków ołowiu i elektrolitu, którego rolę odgrywa kwas siarkowy rozcieńczony wodą. Jednak w danym przypadku chodzi o klasyczny rodzaj baterii, które wykorzystują konwencjonalny płynny elektrolit. Ich szerokie zastosowanie wynika z prostej konstrukcji i niskiego kosztu w połączeniu z dobrą pojemnością i prądami rozruchowymi charakterystycznymi dla wszystkich akumulatorów kwasowo-ołowiowych (patrz poniżej), a także odpornością na niskie temperatury (w porównaniu z innymi rodzajami akumulatorów).
- Wapniowy (Ca-Ca). Odmiana akumulatorów z płytkami ołowianymi, które zawierają wapń w ilości nie większej niż 0,1% całkowitej masy elektrody. Zaletami akumulatorów wapniowych w porównaniu z ich rówieśnikami jest długa żywotność, zwiększona wytrzymałość pły
...tek oraz ich niewielka grubość, łatwa konserwacja lub bezobsługowa konstrukcja. Akumulatory Ca-Ca z łatwością tolerują podwyższone napięcie do 14,8 V i charakteryzują się niskim poziomem samorozładowania. Dla takich modeli śmiertelne może być tylko głębokie rozładowanie akumulatora, podczas którego powstały siarczan wapnia zatyka pory płytek i prawie nie rozpuszcza się w elektrolicie. Po rozładowaniu akumulator wapniowy traci do 20% swojej pierwotnej pojemności, której nie można przywrócić.
- Hybrydowy. Baterie z elektrodą dodatnią, która jest wykonana według jednej technologii, a ujemna według innej. Istnieją następujące odmiany „hybryd”: argentowo-wapniowe węglowo-wapniowe, węglowo-ołowiowe, cynowo-wapniowe itp. Różne metale są wprowadzane do struktury baterii, aby zapewnić jej stabilną wydajność. W szczególności niektóre z nich działają jako gwaranty stabilności źródła zasilania przy głębokim rozładowaniu, inne mają na celu niskie samorozładowanie akumulatora. Największą popularność zyskały „hybrydy” wapniowe, oznaczone jako Calcium Plus lub Ca+. Ogólnie rzecz biorąc, akumulatory hybrydowe markuje się jako Hybrid.
- Kwasowo-ołowiowy (EFB). Udoskonalony podgatunek akumulatorów kwasowo-ołowiowych o dłuższej żywotności, wysokim stopniu bezpieczeństwa i prawie bezobsługowej konstrukcji. Skrót EFB rozszyfrowuje się jako Enhanced Flooded Battery, co oznacza „Udoskonalona bateria z płynnym elektrolitem”. Cechą charakterystyczną technologii EFB są grube płytki wykonane z czystego ołowiu bez żadnych dodatków. Płytki dodatnie w konstrukcji akumulatora są owinięte w specjalne „worki” z mikrofibry, które pochłaniają i utrzymują płynny elektrolit. Dzięki temu zapobiega się intensywnemu wydzielaniu substancji czynnej, a proces zasiarczenia ulega znacznemu spowolnieniu przy głębokim rozładowaniu akumulatora. A dzięki jednorodnej strukturze elektrolitu (miesza się podczas ruchu samochodu) zwiększa się ogólna żywotność akumulatorów kwasowo-ołowiowych EFB i a także prędkość ładowania.
- Absorbowany elektrolit. Jeszcze jeden rodzaj akumulatora kwasowo-ołowiowego, znany pod skrótem AGM. Główną cechę konstrukcyjną opisuje sama nazwa: w takich akumulatorach przestrzeń między płytkami nie jest wypełniona wodą, lecz mikroporowatym tworzywem sztucznym, które jest przesiąknięte samym elektrolitem (wodnym roztworem kwasu siarkowego). Taka konstrukcja ma szereg zalet w stosunku do klasycznej: na przykład akumulatory AGM nie wymagają obsługi (patrz „Obsługa”) i prawie nie wytwarzają gazów podczas ładowania (powstały tlen i wodór rekombinuja się wewnątrz samego akumulatora), są odporne na wstrząsy i dobrze nadają się do systemów start-stop (patrz "obsługa start-stop"). Ich wadą jest duża wrażliwość na podwyższone napięcie przy ładowaniu, konieczność stosowania specjalnej ładowarki (zwykłe źle pasują), a także wysoka cena.
- Żelowy. Odmiana akumulatorów kwasowo-ołowiowych, w których elektrolit nie jest płynny, tylko zagęszczony do stanu żelu. Taka konstrukcja zapewnia szereg zalet w porównaniu z wersją klasyczną (patrz wyżej): więcej cykli ładowania i rozładowania (co oznacza dłuższą żywotność); minimalny wyciek elektrolitu i powiązanych gazów; brak konieczności obsługi (patrz „Obsługa”); odporność na głębokie rozładowania i wahania temperatury itp. Z drugiej strony, takie baterie kosztują znacznie więcej.
- Litowo-jonowy (Li-Ion). Technologia litowo-jonowa była pierwotnie wykorzystywana w bateriach do gadżetów przenośnych, takich jak telefony komórkowe, lecz takie akumulatory są coraz częściej stosowane w pojazdach. Motocykle były pierwszym rodzajem transportu wykorzystującym technologię Li-Ion. Wśród zalet takich akumulatorów nad bardziej tradycyjnymi odmianami można wymienić mniejsze wymiary i wagę, możliwość dostarczania wysokich prądów rozruchowych i ładowanie dużymi prądami (to ostatnie znacznie skraca czas ładowania), a także dużą liczba cykli ładowania-rozładowania i długi czas przechowywania. Ponadto takie akumulatory zawierają minimum szkodliwych substancji, nie używają kwasów i metali ciężkich, a niektóre modele są nawet pozycjonowane jako całkowicie nieszkodliwe dla środowiska. Główną wadą modeli litowo-jonowych jest bardzo „gryząca” cena.
- Litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4). Takie baterie są w rzeczywistości modyfikacją baterii litowo-jonowych (patrz odpowiedni punkt), mającą na celu wyeliminowanie niektórych niedociągnięć oryginalnej technologii. Przede wszystkim wyróżniają się wysoką niezawodnością i bezpieczeństwem: prawdopodobieństwo „wybuchu” akumulatora podczas przeciążenia zmniejsza się prawie do zera, a ogólnie LiFePO4 z łatwością radzi sobie z wysokimi obciążeniami szczytowymi. Ponadto są dość odporne na zimno i utrzymują napięcie robocze prawie do samego rozładowania. Główną wadą tej odmiany jest nieco mniejsza pojemność.Pojemność
Pojemność elektryczna akumulatora, innymi słowy, ilość energii zmagazynowanej przez baterię po pełnym naładowaniu. Wartość pojemności wyrażane jest w amperogodzinach i wskazuje liczbę godzin, podczas których w pełni naładowany akumulator rozładowuje się do minimalnego dopuszczalnego poziomu, dostarczając do obciążenia prąd o natężeniu 1 A. Na przykład pojemność 40 Ah oznacza, że akumulator jest w stanie dostarczyć prąd 1 A przez 40 h, 2 A przez 20 h itd. W praktyce pojemniejszy akumulator daje więcej prób uruchomienia silnika, a także jest w stanie dłużej pracować przy niskim obciążeniu (np. przy zasilaniu samochodowego systemu audio).
Wymagania dotyczące pojemności dla różnych typów pojazdów znacznie się różnią. Tak więc, w akumulatorach motocyklowych rzadko przekracza ona 20 Ah, 40-80 Ah jest uważane za średni wskaźnik dla samochodów osobowych (lecz są warianty 100 Ah i więcej), a dla pojazdów ciężkich, takich jak autobusy, dopuszczalna pojemność zaczyna się gdzieś od 100 Ah. Optymalna wartość pojemności akumulatora jest często wskazywana przez producenta w charakterystyce pojazdu, a przy wyborze modelu pod względem pojemności w pierwszej kolejności należy skupić się właśnie na tych liczbach.
Prąd rozruchowy EN
Prąd rozruchowy akumulatora mierzony zgodnie z normą EN (jednolita norma UE). Zgodnie z tą normą, prąd rozruchowy to maksymalny prąd, jaki akumulator może dostarczyć przy temperaturze elektrolitu -18°C przez 30 sekund bez spadku napięcia poniżej określonego poziomu (dla standardowych akumulatorów 12 V - co najmniej 7,2 V). Termin „rozruch” pojawił się, ponieważ ten tryb pracy jest podobny do uruchamiania silnika, gdy akumulator musi przez krótki czas dostarczyć prąd o dużej mocy do rozrusznika.
Zalecana wartość prądu rozruchowego jest generalnie związana z kategorią wagową samochodu: im jest cięższa, tym silniejszy prąd jest zwykle potrzebny do rozruchu. A wielu producentów bezpośrednio podaje zalecane wartości w specyfikacji konkretnego modelu pojazdu. Jeśli akumulator jest kupowany w celu wymiany, ogólna zasada jest następująca: jego prąd rozruchowy nie powinien być mniejszy niż u poprzednika.
Należy zauważyć, że w praktyce spotyka się oznaczenia prądu rozruchowego według 3 innych norm: SAE (USA), DIN (Niemcy) i TU (GOST 959-91). Pierwsza jest prawie identyczna z EN, a DIN i TU dość łatwo przeliczyć na EN i odwrotnie: są do siebie podobne, a każda z nich daje liczbę około 1,7 razy mniejszą niż NE. Czyli np. aby wymienić akumulator 200 A wg TU warto poszukać modelu o prądzie co najmniej 340 A (200*1.7) wg EN.
Obsługa start-stop
Możliwość używania akumulatora w samochodach wyposażonych w
system start-stop.
System start-stop został zaprojektowany z myślą o oszczędzaniu paliwa i redukcji szkodliwych emisji w warunkach współczesnego miasta, kiedy samochody często zmuszone są zatrzymywać się na światłach i w korkach. W takich samochodach przewidziana została uproszczona procedura wyłączania i uruchamiania silnika przy krótkich postojach: na przykład stojąc na światłach kierowca wyłącza samochód, naciskając przycisk, a gdy zapali się zielone światło, uruchamia samochód po prostu naciskając pedał sprzęgła. Zapewnia to znaczne oszczędności paliwa, lecz wielokrotne uruchamianie powoduje znaczne obciążenie akumulatora — konwencjonalne akumulatory mogą się zużyć w ciągu kilku dni. Obsługa start-stop pozwala akumulatorowi na efektywną pracę w trybie wielokrotnego rozruchu, zachowując swoje właściwości przez długi czas.
