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

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

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

Kolejny test akumulatora Kozak KO740

Ponieważ w chwili obecnej posiadam drugi akumulator – Viking Bronze 73Ah, który ostatnio zawitał w moim warsztacie, postanowiłem ponownie przetestować akumulator który sprawdzałem na wiosnę. Ciekaw byłem jak wyglądają jego parametry w obecnych temperaturach, oraz jak wypada jego sprawność po ponad dwóch latach eksploatacji.

Powiązane wpisy

Testowany egzemplarz to Kozak KO740 o prądzie rozruchowym rzędu 720A oraz pojemności 74Ah. Akumulator został zakupiony w sierpniu 2017 roku i od tego czasu jest zamontowany w samochodzie Citroen C5 2.0 HDI.

Najważniejsze parametry:

  • pojemność: 74Ah
  • prąd rozruchowy: 720A (wg. normy EN)
  • wymiary: 278 x 175 x 175 mm (dł x szer x wys)
  • stan: używany( ponad 2 lata)
  • data zakupu: 08.2017
  • cena: 217 zł (w dniu zakupu)
Czytaj dalej Kolejny test akumulatora Kozak KO740

Efektywne ładowanie akumulatora

Wprawdzie o samym procesie ładowania oraz o oszacowaniu stanu naładowania akumulatora pisałem już w moich rozważaniach, ale ponieważ bardzo często ładuję i rozładowuję różne akumulatory – tym razem chciałbym się zająć kwestią przeprowadzenia efektywnego ładowania.

Trzeba sobie na początku odpowiedzieć na pytanie,  co to jest to efektywne ładowanie. W moim odczuciu, to takie ładowanie które:

  • nie powoduje nadmiernego wzrostu temperatury
  • zajmuje stosunkowo niewiele czasu
  • nie jest szkodliwe dla akumulatora
  • zapewni pełne naładowanie akumulatora – odbudowując zarówno parametry elektryczne jak i chemiczne

Dla przypomnienia, wymienię najpopularniejsze metody ładowania:

  • ładowanie jednostopniowe – stałym prądem 0,1C
  • ładowanie dwustopniowe – stałym prądem 0,1C do oznak gazowania, a następnie prądem 0,05C
  • ładowanie stałym napięciem
  • ładowanie odsiarczające – stałym prądem na poziomie 0,02-0,05C

W przypadku akumulatorów żelowych czy AGM w sumie nie ma większej filozofii – wystarczy zastosować ładowanie jednostopniowe – stałym prądem na poziomie 0,1C i takie ładowanie naprawdę się sprawdza. Mało tego – producenci akumulatorów zazwyczaj dopuszczają maksymalny prąd ładowania na poziomie 0,3C – i nawet w przypadku ładowania takich akumulatorów maksymalnym prądem, nie występuje nadmierny wzrost temperatury.

Czytaj dalej Efektywne ładowanie akumulatora

Test akumulatora Viking 73Ah 640A

Wpadł mi w ręce kolejny akumulator – reklamowany przez pewien kanał na Youtube, jako porządny akumulator który posiada kraty wykonane w technologii odlewanej grawitacyjnie, a nie cięto-ciągnionej – jak to ma miejsce w większości przypadków. Szczerze mówiąc nie wiem jaka jest przewaga tych pierwszych na drugimi. Wiem natomiast że jest to ukraińska konstrukcja, a testowany przez mnie egzemplarz to seria Viking Bronze o pojemności 73Ah i prądzie rozruchowym 640A według normy EN.

Jak to zwykle u mnie bywa akumulator jest używany – został zakupiony w listopadzie 2018 roku a prezentuje się tak:

Najważniejsze parametry:

  • pojemność: 73Ah
  • prąd rozruchowy: 640A (wg. normy EN)
  • wymiary: 278 x 175 x 175 mm (dł x szer x wys)
  • stan: używany( 1 rok)
  • data zakupu: 11.2018
  • cena: 240 zł (w dniu zakupu)

Akumulator zostanie poddany szeregu testów:

  • pomiar gęstości elektrolitu
  • pomiar parametrów miernikiem BT-360
  • pomiar spadku napięcia podczas obciążenia testerem TBP500
  • pomiar pojemności przez rozładowanie prądem 20-godzinnym

Wszystkie pomiary będą wykonywane w dość niskiej temperaturze otoczenia 7,8oC, przez co trzeba będzie uwzględnić spadek pojemności.

Czytaj dalej Test akumulatora Viking 73Ah 640A

Tester akumulatorów TBP500

Nie tak dawno temu opisywałem mój tester akumulatorów – pamiętacie pewnie że chciałem go trochę zmodyfikować, bo nie dość że wskazania woltomierza znacznie odbiegały od faktycznych, to jakość wykonania również pozostawiała wiele do życzenia. Jednak jak policzyłem wszystko co chciałbym w nim wymienić, to okazało się że cena tych elementów przewyższa cenę samego testera. No i to dość niewielkie obciążenie …

Już przy zakupie poprzedniego testera miałem świadomość, że koszt takiego który by spełniał wszystkie moje wymagania sięga 1000 złotych, aż pewnego dnia natknąłem się na taki oto model:

Tester od razu przypadł mi do gustu – płynnie regulowane obciążenie do 500A, dwa duże wskaźniki, grube kable – nie zastanawiając się długo zamówiłem egzemplarz. Niestety sklep w którym go zamówiłem, kilka dni zwodził mnie tłumacząc się brakiem towaru na hurtowniach, więc zrezygnowałem z zakupu, kontynuując poszukiwania.

Znalazłem bliźniaczy model innej firmy – przy okazji w jeszcze niższej cenie. Tym razem potwierdziłem dostępności i zamówiłem tester francuskiej firmy GYS – model TBP500

Czytaj dalej Tester akumulatorów TBP500

Ładowanie akumulatora – to nie takie proste

Wydawać by się mogło że ładowanie akumulatora – tym bardziej kwasowo-ołowiowego – to żadna filozofia – wystarczy podłączyć ładowarkę lub prostownik i gotowe – akumulator naładowany. Z punktu widzenia zwykłego użytkownika tak, ale jak się dokładnie przyjrzeć całemu procesowi, to może się okazać że wcale tak nie jest.

Na temat ładowania, naprawdę można by napisać książkę. Problem polega na tym, że w różnych publikacjach, instrukcjach, można odnaleźć rozbieżne informacje. O ile w przypadku akumulatorów żelowych czy AGM temat nie budzi kontrowersji, to w przypadku akumulatorów z płynnym elektrolitem – ile publikacji, tyle opinii na temat sposobu jego ładowania.

Mam wrażenie, że całe te zamieszanie związane z ładowaniem, rozpoczęło się w momencie kiedy pojawiły się akumulatory bez dostępu do elektrolitu i zaczęto posługiwać się napięciem końcowym ładowania. I tak znajdziemy informacje że napięcie końcowe, w przypadku akumulatora z płynnym elektrolitem nie powinno przekroczyć 14,4V, 14,8V, 15V, 15,8V, 16,2V, 16,5V czy nawet 16,8V. Do tego dochodzi kompensacja, względem temperatury elektrolitu na poziomie 3,3mV na celę – można się w tym wszystkim pogubić.

Zwróćcie uwagę że w przypadku prądu ładowania – tutaj jest jasno określona zależność – prąd ładowania zależy od pojemności akumulatora – koniec. Proste i jasne nawet dla przeciętnego użytkownika. W przypadku podawanych wyżej napięć – nigdzie nie jest brana pod uwagę jego pojemność. A jest przecież jeszcze coś takiego jak rezystancja wewnętrzna akumulatora, która również jest zależna od pojemności – im akumulator ma większą pojemność, tym jego rezystancja wewnętrzna jest mniejsza. To samo dotyczy rozładowanego akumulatora – im akumulator jest bardziej rozładowany – tym jego rezystancja większa.

Czytaj dalej Ładowanie akumulatora – to nie takie proste

Odsiarczanie akumulatora – metodą wymiany elektrolitu

Od pewnego czasu obserwuję spadek pojemności swojego akumulatora podczas moich doświadczeń. Wprawdzie 40Ah udało mi się uzyskać podczas rozładowywania przerywanego, jednak podczas kolejnych testów pomiar pojemności wykazał 34Ah a w chwili obecnej nie przekracza progu 25Ah. Jak na akumulator o pojemności 55Ah to zdecydowanie za mało, nawet na testy.

Niestety akumulatory kwasowo-ołowiowe z płynnym elektrolitem, nie szczególnie nadają się do pracy cyklicznej – ciągłego rozładowania i ładowania. Poza tym często podczas poprzednich badań zostawiałem go całkowicie rozładowany przez kilka dni. Jeżeli dodać do tego jeszcze fakt, że akumulator zanim znalazł się w moich rękach, stał bardzo długo rozładowany, można podejrzewać że jest zasiarczony.

Czy mamy do czynienia z zasiarczonym akumulatorem można wywnioskować również podczas procesu ładowania – gdy prąd zamiast spadać – rośnie po pewnym czasie. Ponadto w moim przypadku zaobserwowałem jeszcze inną rzecz – gęstość elektrolitu podczas rozładowania prądem 20-godzinnym nie spada do poziomu 1,14-1,15g/cm3 jak to ma zazwyczaj miejsce, a spada jedynie do poziomu 1,18-1,20g/cm3.

Podobnie wygląda sytuacja podczas ładowania – osiągnięcie gęstość elektrolitu na poziomie 1,28g/cm3 jest bardzo czasochłonne a w niektórych przypadkach wręcz niemożliwe. Postanowiłem więc, że skoro i tak akumulator służy przede wszystkim do testów – spróbuję metody odsiarczania za pomocą wymiany elektrolitu.

Trzeba od razu zaznaczyć – że proces ten może przynieść korzyści, jedynie w przypadku gdy mamy do czynienia z czystym elektrolitem. Szare lub brązowe zabarwienie elektrolitu zazwyczaj świadczy o wypadzie masy czynnej i wymiana elektrolitu nie przyniesie żadnych korzyści.

Czytaj dalej Odsiarczanie akumulatora – metodą wymiany elektrolitu

Test akumulatora Kozak KO440

Nadszedł czas aby przetestować kolejny akumulator, który został przez mnie zakupiony 1,5 roku temu. Akumulator jest zamontowany w samochodzie żony – Renault Twingo z silnikiem benzynowym 1,2 16V. Testowany akumulator Kozak KO440 posiada pojemność 44Ah oraz prąd rozruchowy 480A według normy EN – oto on w całej okazałości.

Najważniejsze parametry:

  • pojemność: 44Ah
  • prąd rozruchowy: 480A (wg. normy EN)
  • wymiary: 207x175x175 (dł x szer x wys)
  • stan: używany (1,5 roku)
  • data zakupu: kwiecień 2018
  • gwarancja: 2 lata
  • cena: 160zł (w dniu zakupu)

Akumulator zostanie poddany szeregu testów:

  • pomiar gęstości elektrolitu
  • pomiar parametrów miernikiem BT-360
  • pomiar spadku napięcia podczas obciążenia
  • pomiar pojemności przez rozładowanie prądem 20-godzinnym
Czytaj dalej Test akumulatora Kozak KO440