Przedwczesna utrata pojemności

„Kiedyś to były akumulatory” – takie stwierdzenie jest często spotykane wśród starszych użytkowników akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Pamiętają oni czasy gdy akumulatory w samochodach były użytkowane przez lata, które trzeba było często ładować i uzupełniać poziom wody w elektrolicie. Teraz wiele osób zadaje sobie pytanie – w tym ja – co się zmieniło na przestrzeni tych kilkudziesięciu lat – dlaczego obecnie akumulatory służą średnio 3-5 lat ? Okazuje się że czynników mających wpływ na spadek trwałości akumulatorów jest wiele – ja postaram się je zebrać i przeanalizować w tym miejscu.

Zmiany technologiczne akumulatorów

Jednym z czynników mających wpływ na trwałość, są zmiany technologiczne w produkcji akumulatorów. Jeszcze w latach 80-90 najbardziej popularnymi akumulatorami, były akumulatory które posiadały płyty wykonane z ołowiu z dodatkiem anymonu (Pb-Sb). To właśnie dlatego takie akumulatory należało często doładowywać i uzupełniać ubytki wody w elektrolicie – ponieważ charakteryzowały się one sporym współczynnikiem samorozładowania oraz znacznym ubytkiem wody. Jednak płyty wykonane w tej technologi posiadały dobrą trwałość mechaniczną oraz właściwości odlewnicze.

Czytaj dalej Przedwczesna utrata pojemności

Ładowanie odsiarczające

Jakiś czas temu opisywałem prosty układ do impulsowego ładowania odsiarczającego. Korzystając z okazji że trafił mi się właśnie akumulator dość mocno zasiarczony, postanowiłem przetestować układ.

Jak się zachowuje zasiarczony akumulator – po podłączeniu do prostownika lub ładowarki – w pierwszej fazie płynie dość niewielki prąd i wzrasta z czasem. Jeżeli mamy dostęp do elektrolitu to czasami można nawet zauważyć to gołym okiem

Zasiarczone płyty akumulatora

Jak można zauważyć na zdjęciu powyżej – na płytach osadził się specyficzny biały nalot – to właśnie siarczan ołowiu który powoduje spadek wydajności akumulatora.

Czytaj dalej Ładowanie odsiarczające

ZTE TECH EBD-A20H

Zwarta cela w akumulatorze

Impulsowa ładowarka odsiarczająca

Jakiś czas temu pisałem o pozytywnym wpływie ładowania impulsowego na sprawność akumulatora, postanowiłem teorię przełożyć na praktykę i zbudować prosty układ. Ponieważ kiedyś ładowanie odsiarczające przeprowadzało się za pomocą prostowników jednopołówkowych – postanowiłem iść tym tropem, jednak pomysł nieco unowocześnić.

Powiązane wpisy

Ładowanie prostownikiem jednopołówkowym, charakteryzuje się tym, że ładowanie odbywa się z częstotliwością 50Hz a napięcie międzyszczytowe sięga nawet 30V – ponieważ przy takim prostowniku wymagany jest transformator o wyższym napięciu, gdyż mostek złożony z jednej diody – przepuszcza tylko jedną połówkę sinusoidy – dobrze to obrazuje poniży wykres:

źródło: www.e-fizyka.info
Czytaj dalej Impulsowa ładowarka odsiarczająca

Elektroniczne obciążenie EBD-A20H

Od dłuższego czasu poszukiwałem sztucznego obciążenia o większej wydajności. Moje dotychczasowe, nie dość że niewielkiej mocy – 60W – co przy akumulatorach 12V daje obciążenie maksymalnym prądem rzędu 5A, to jeszcze musiałem go podłączać przez miernik pojemności, bo nie posiada opcji „logowania” danych.

Niestety na rynku niewiele jest urządzeń spełniających moje wymagania, a jeśli już są, to ich ceny sięgają kilku tysięcy. Oczywiście można znaleźć obciążenia elektroniczne o mocy 200W za kilkaset złotych, ale nie posiadają możliwości zrzutu danych, a mój miernik pojemności posiada ograniczenie obciążenia do 5A.

Po długich poszukiwaniach znalazłem odpowiedni model w rozsądnej cenie, jednak niestety niedostępny nigdzie na naszym rynku. Musiałem więc kupić towar u naszych chińskich przyjaciół – jednak ze względu na wartość, nie dość że przesyłka kosztowała niemało, to jeszcze musiałem zapłacić podatek. Całość wyszła mnie ok 470 złotych wraz z opłatami celno-skarbowymi i przesyłką.

Elektroniczne obciążenie EBD-A20H
Czytaj dalej Elektroniczne obciążenie EBD-A20H

Twierdzenie Peukerta w praktyce

Jakiś czas temu, we wpisie dotyczącym obliczania pojemności akumulatora, opisywałem twierdzenie Peukerta, dzięki któremu można oszacować pojemność przy konkretnym obciążeniu.

Postanowiłem sprawdzić jak teoria wygląda w praktyce i dokonałem kilkukrotnego rozładowania akumulatora różnym obciążeniem. Aby szybciej wykonać to doświadczenie, wykorzystałem jeden z moich akumulatorów żelowych o pojemności 7,2Ah.

Powiązane wpisy

Akumulator niestety swoje lata świetności ma już z sobą, ale do w/w celów na pewno się nada. Jest to kilkuletni akumulator firmy Kung Long, który był zamontowany w małym UPS’ie. Wszystkie pomiary zostały dokonane w temperaturze 9oC.

Czytaj dalej Twierdzenie Peukerta w praktyce

Ładowarka akumulatorów AVT2715

Zestaw do samodzielnego montażu AVT2715 kupiłem już jakiś czas temu, przy okazji zakupów w sklepie elektronicznym – był wtedy w promocji więc postanowiłem skorzystać i wypróbować jak się sprawuje.

Układ AVT2715 w wersji 4, przed i po montażu

Jest to jeden z prostszych układów ładujących, stąd też jego zasada działania nie jest skomplikowana- najprościej rzecz ujmując, układ działa jako stabilizator napięcia.

Według dokumentacji, ładowarka nadaje się do akumulatorów od 10Ah do 200Ah – z tym 200Ah to chyba trochę przesada, ponieważ trudno mi sobie wyobrazić żeby przez ten układ „puścić” prąd rzędu 20A. Poprzednio kit był sprzedawany jako „przystawka” do klasycznego prostownika, niestety w wersji 4 projektant zdecydował się na umieszczenie mostka prostowniczego na płytce, który potwornie się grzeje pomimo zastosowania dodatkowego radiatora i niepotrzebnie podnosi temperaturę całej konstrukcji.

Zalecany transformator powinien posiadać moc rzędu 200VA i napięcie 17V AC – ja użyłem transformatora który posiada napięcie 16V AC a początkowy prąd ładowania i tak był bardzo duży, w związku z tym przełączyłem na inny odczep, który obniżył to napięcie do 14V AC.

Czytaj dalej Ładowarka akumulatorów AVT2715

Dodatek do wpisu – kolejny test akumulatora Kozak KO740

Nawiązując do kolejnego testu akumulatora Kozak KO740 – gdzie podczas rozładowania jego zmierzona pojemność zmierzona była dość niska, postanowiłem temu jakoś zaradzić. 

Już na wiosnę podczas pierwszego testu miałem problem z osiągnięciem gęstości elektrolitu 1,28g/cm3. Teraz, gdy temperatura jest niższa, gęstość powinna być jeszcze nieco wyższa (ok. 0,01g/cm3 na 15oC). Po ponownym ładowaniu sytuacja się powtórzyła – wzrost gęstości zatrzymał się na poziomie 1,27g/cm3 i ani drgnęła wyżej.

Powiązane wpisy

Postanowiłem odstawić moją ładowarkę i podłączyć prostownik z płynną regulacją prądu – który jest w budowie. Już po czterech godzinach osiągnąłem poziom 1,30g/cm3 przy tym samym prądzie ładowania.

Dlaczego tak się stało – wyjaśniałem w ostatnim wpisie dotyczącym ładowania impulsowego. Skoro udało się go porządnie naładować – postanowiłem po raz kolejny sprawdzić jego pojemność. To że efekt będzie lepszy, nie miałem wątpliwości ponieważ akumulatory pracujące buforowo „lubią” okresowe rozładowanie i ładowanie, ale i tak efekt mnie zaskoczył.

Po raz kolejny podłączyłem akumulator pod sztuczne obciążenie i rozładowywałem go stałym prądem 3,75A. Akumulator rozładowywał się przez okres 11 godzin i 43 minut a jego zmierzona pojemność podczas tego procesu wyniosła 44Ah. Postanowiłem nanieść oba procesy rozładowania na wykres – oto i on:

Oba procesy rozładowania tego samego akumulatora prądem 3,75A

Akumulator rozładowywał się dłużej o 2 godziny i 36 minut, jego zmierzona pojemność była większa o 9,77Ah. Obliczona pojemność 20-to godzinna wynosi w chwili obecnej 50Ah – w temperaturze 6oC.

Jest nieznacznie lepiej niż poprzednio, ale nadal rewelacji nie ma. W temperaturze 25oC można się spodziewać pojemności rzędu 59-62Ah – to i tak ciągle mało jak na 74Ah zadeklarowanych przez producenta – no ale akumulator ma już ponad dwa lata…

Impulsowe ładowanie akumulatora

Mam świadomość że o ładowaniu akumulatora było już wiele, ale jak się okazuje diabeł tkwi w szczegółach.

Wielokrotnie ładując akumulatory zauważyłem, że w szczególności te starsze – kilkuletnie, mają problem z uzyskaniem odpowiedniej gęstości elektrolitu. Można by uznać, że taki akumulator jest albo zasiarczony, albo po prostu wyeksploatowany, jednak okazuje się że źródło z którego dostarczamy ładunek – również ma znaczenie.

Niejednokrotnie próba uzyskania gęstości na poziomie 1,28g/cm3 kończyła się porażką i nawet długie ładowanie nie powodowało dalszego wzrostu gęstości, w związku z czym przerywałem proces, ponieważ efekt może być odwrotny do zamierzonego.

Co ciekawe – często uznawane za prymitywne – prostowniki, były w stanie lepiej naładować akumulator niż rozbudowane układy stabilizacji prądu czy napięcia. Już jakiś czas temu, poszukując informacji na temat odsiarczania akumulatora i różnych układów ładowania, natknąłem się na artykuły opisujące ładowanie impulsowe.

Czytaj dalej Impulsowe ładowanie akumulatora