Akumuliatorius yra jūsų automobilio ir daugelio kitų sistemų elektros širdis, kaupiantis cheminę energiją, kuri virsta elektros srove ir tiekia galią įvairiems prietaisams. Nors daugelis vairuotojų apie savo automobilio akumuliatorių susimąsto tik tada, kai jis sugenda, net ir reguliariai prižiūrimi akumuliatoriai netarnaus amžinai. Kai ateina laikas keisti, labai svarbu žinoti, kokio tipo akumuliatorius tinkamiausias jūsų automobiliui ar kitiems poreikiams. Šiame straipsnyje aptarsime įvairius akumuliatorių tipus, jų ypatybes ir skirtumus, kad galėtumėte pasirinkti tinkamiausią variantą.
Pagrindiniai akumuliatorių tipai
Akumuliatoriai yra prietaisai, kurie kaupia elektros energiją ir leidžia ją išleisti tada, kai reikia. Akumuliatorių tipus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: pirminius ir antrinius akumuliatorius. Pirmoji grupė naudojama mažos talpos prietaisuose ir įtaisuose, pavyzdžiui, mobiliuosiuose telefonuose, laikrodžiuose, kompiuteriuose ir kt. Antrojo tipo baterijos yra įkraunamos: jas galima įkrauti įkrovimo įrenginiu ir vėl naudoti. Jos vadinamos antriniais akumuliatoriais ir dažniausiai naudojamos didelio išsikrovimo įrenginiuose, pavyzdžiui, hibridinėse elektrinėse transporto priemonėse (HEV) ar nepertraukiamo maitinimo šaltiniuose (UPS). Yra keletas pagrindinių akumuliatorių tipų, kurie skiriasi dėl savo veikimo principų ir ypatybių.
Šlapio elemento (užliejami) švino-rūgštiniai akumuliatoriai
Tai seniausias ir labiausiai paplitęs akumuliatorių tipas. Šie švino-rūgštiniai akumuliatoriai paprastai turi šešias celes, o pilnai įkrauto akumuliatoriaus įtampa siekia apie 12,6 V. Viduje esančios švino plokštelės ir sieros rūgšties tirpalas sukelia cheminę reakciją, kuri gamina elektros energiją. Elektrolitas laisvai plūduriuoja tarp metalinių plokštelių. Jų privalumai - prieinama kaina ir patikimumas. Vis dėlto, šlapio elemento akumuliatoriai reikalauja daugiau priežiūros: reikia tikrinti ir kartais papildyti elektrolitą. Be to, juos būtina montuoti vertikaliai, kad neišsiliėtų rūgštis. Elektrolito garavimas yra šio tipo akumuliatorių trūkumas, o smarkiai pasvirus baigiasi nuotėkiu - elektrolitas yra koncentruota sieros rūgštis, kuri gali lengvai pažeisti dažus ar kėbulo audinius. „Užliejamų“ akumuliatorių skysčio papildymas yra labai svarbus techninės priežiūros veiksmas, kurį reikia atlikti reguliariai, kad plokštelių viršus visada būtų padengtas elektrolitu ir būtų išvengta perkrovos.
EFB (Enhanced Flooded Battery) akumuliatoriai
Tai patobulinta standartinių šlapio elemento akumuliatorių versija. EFB akumuliatoriai yra sandarūs ir tarnauja dvigubai ilgiau nei paprasti rūgštiniai (apie 85 000 variklio užvedimų palyginus su 30 000).
AGM (Absorbent Glass Mat) akumuliatoriai
AGM akumuliatoriai išskirtiniai tuo, kad juose elektrolitas įsigėręs į specialias stiklo pluošto pertvaras (Absorbent Glass Mat). Ši technologija užtikrina, kad akumuliatoriai būtų patvarūs ir nereikalautų priežiūros naudojimo metu. Tai leidžia jiems krautis penkis kartus greičiau ir atlaikyti net tris kartus daugiau įkrovimo-iškrovimo ciklų nei standartiniai akumuliatoriai. Iš pradžių AGM akumuliatoriai buvo montuojami į motociklus, sportinius ir visureigius, tačiau paaiškėjo, kad jie idealiai tinka ir automobiliams su „start-stop“ sistemomis. Palyginti su įprastais starterio akumuliatoriais, AGM akumuliatoriai gali atlikti tris kartus daugiau ciklų. Priešingai nei geliniai akumuliatoriai, jie gali generuoti dideles paleidimo sroves ir tai daryti kartotiniais intervalais. AGM akumuliatorių galima montuoti bet kuriame automobilyje, net jei gamykloje buvo įmontuotas klasikinis švino akumuliatorius. Vienintelis realus šio tipo akumuliatoriaus trūkumas - didesnė įsigijimo kaina.
Geliniai akumuliatoriai
Geliniai akumuliatoriai (kaip ir AGM) yra neaptarnaujami, visiškai uždari ir jų aptarnauti niekada nereikia. Jie pasižymi atsparumu vibracijai ir galimybe veikti nestandartinėmis pozicijomis.
Ličio jonų (Li-ion) ir LiFePo4 akumuliatoriai
Ličio jonų akumuliatoriai - tai akumuliatoriai, kuriuose naudojami ličio jonų cheminiai junginiai, ir kurių įtampa, priklausomai nuo modelio ir naudojamų cheminių junginių, yra nuo 1,5 V iki 3,7 V. Ličio arba LiFePo4 akumuliatoriai yra naujesnio tipo įkraunami akumuliatoriai, kurių savitoji energija ir energijos tankis yra dideli. Šie akumuliatoriai daugiausia naudojami elektromobiliuose ir hibriduose. Jie lengvesni, greičiau kraunasi bei ilgiau tarnauja (kai kuriais atvejais iki 20 metų). Ličio akumuliatoriai pasižymi didesniu energijos tankiu ir talpa nei švino rūgšties AGM akumuliatoriai. Ličio akumuliatoriai gali tarnauti daug ilgiau nei švino rūgšties akumuliatoriai, be to, jie efektyviau naudoja energiją, todėl sukauptą energiją galite naudoti ilgesnį laiką.
Nikelio metalo hidrido (NiMH) akumuliatoriai
Nikelio metalo hidrido akumuliatoriai dažnai naudojami nešiojamuose įrenginiuose. Jiems, kaip ir NiCd akumuliatoriams, gali turėti įtakos vadinamasis "atminties efektas", kai akumuliatorius praranda dalį savo talpos, jei jis nuolat kraunamas, kai dar nėra visiškai išsikrovęs.
Kiekvieno tipo akumuliatorių paaiškinimas per mažiau nei 4 minutes
Akumuliatorių charakteristikos ir pasirinkimas
Perkamo akumuliatoriaus charakteristika visiškai priklauso nuo jūsų turimo automobilio ar prietaiso. Taigi, svarbu ne tik žinoti, ką reiškia akumuliatoriaus specifikacijos, bet ir laikytis gamintojo nurodymų.
Talpa (Ah)
Kiekvienas akumuliatorius turi tam tikrą talpą, kuri yra matuojama ampervalandėmis (Ah). Kuo talpa didesnė, tuo starteris gali būti ilgiau sukamas neiškraunant akumuliatoriaus. Švino rūgštinio akumuliatoriaus talpa matuojama pagal srovės kiekį, kurio reikia akumuliatoriui visiškai iškrauti. Jei srovė viršija šį dydį, akumuliatoriaus talpa gerokai sumažėja. Akumuliatoriaus talpa - tai bendras energijos kiekis, kurį akumuliatorius gali suteikti per ilgesnį laiką.
Šalto užvedimo srovė (CCA)
Automobilio starteriui reikalinga didelė srovė, kuri matuojama amperais (A). Žiemos sąlygomis svarbu, kad akumuliatorius turėtų pakankamai didelę šalto užvedimo srovę (angl. CCA - Cold Cranking Amps). Vasaros metu tai nėra labai aktualu, kadangi variklį užvesti lengva, o alyva yra skysta. Dyzeliniam visureigiui nepakaks akumuliatoriaus, kurio užtenka nedideliam miesto automobiliui, varomam benzininiu varikliu - tai ypač lengva pastebėti užklupus žiemos šalčiams.
Dydis
Kaip AA ir AAA baterijos skiriasi dydžiu, taip ir automobilių akumuliatoriai turi standartizuotus dydžius (Battery Council International grupės). Perkant naują akumuliatorių, būtina atsižvelgti į automobilio gamintojo rekomendacijas arba pasitikrinti lenteles auto dalių parduotuvėje.
Tarnavimo laikas
Įprastai akumuliatorius pilnavertiškai tarnauja apie penkis metus, tačiau tarnavimo laikas ir kokybė labai priklauso nuo gamintojo. Ličio akumuliatoriai gali tarnauti daug ilgiau nei švino rūgšties akumuliatoriai. Net ir geriausiai prižiūrimas akumuliatorius tarnaus 3-5 metus.
Akumuliatorių įkrovikliai ir įkrovimo ypatumai
Pasirinkti tinkamą ličio, švino rūgšties ar AGM akumuliatorių įkroviklį yra labai svarbus žingsnis siekiant maksimaliai išnaudoti akumuliatorių galimybes. Šiandien kokybiški akumuliatorių įkrovikliai yra mikroprocesoriais valdomi įrenginiai, kurie akumuliatoriams įkrauti naudoja sukurtus algoritmus.
Švino-rūgštinių ir AGM akumuliatorių įkrovimas
Švino rūgštiniai akumuliatoriai paprastai įkraunami trimis etapais. Pirmajame įkrovimo etape naudojama pastovi srovė (CC režimas - Constant Current), kuri riboja akumuliatoriaus priimtiną įtampą. Įkrovimo metu didėjant akumuliatoriaus įtampai, akumuliatorius priima daugiau srovės. Užliejamiems, geliniams ir AGM akumuliatoriams yra nustatytos rekomenduojamos įtampos ribos, kurių reikia laikytis, kad būtų pasiektas maksimalus našumas ir išvengta neigiamos plokštės sulfatacijos. Cilindriniams sandariems švino rūgšties elementams, pavyzdžiui, „Hawker Cyclon“ elementams, reikia didesnės didžiausios įtampos, kad būtų pasiektas maksimalus našumas ir sumažinta sulfatacija. Įkrauti AGM akumuliatorių įprastu įkrovikliu nėra gera idėja. Tam rekomenduojama naudoti automatinius įkroviklius arba įkroviklius - būtinai su AGM akumuliatoriaus įkrovimo režimu (jei jis nėra aiškiai pažymėtas, verta perskaityti prietaiso naudojimo instrukciją). AGM akumuliatorius įkraunamas pastovia ir aukšta įtampa (bet ne aukštesne nei 14,4 V), esant kontroliuojamai srovei (10-20 A), o akumuliatoriui įšilus - pastovia, bet mažesne įtampa, kuri pritaikoma prie kintančios elektrolito temperatūros. Taip pat labai svarbu, kada įkrovimas nutraukiamas. Švino rūgštinius, AGM akumuliatorius reikia įkrauti nedidele srove, dažniausiai ~20 % nuo AGM baterijos talpos, pavyzdžiui, baterija 100 Ah, vadinasi, rekomenduojama įkrovimo srovė iki 20 A. Tokiu atveju bus pasiektas didžiausias ilgaamžiškumas.
Ličio akumuliatorių įkrovimas
Geras ličio akumuliatoriaus įkroviklis pagrįstas CV/CC (pastovios įtampos ir pastovios srovės) įkrovimo algoritmu, kuris riboja tiekiamos srovės kiekį, kol akumuliatorius pasiekia iš anksto nustatytą įtampos lygį. Šiam įkrovimo būdui geriausiai tinka specialus ličio akumuliatoriaus įkroviklis. Ličio akumuliatorius galima greitai įkrauti iki 100 %. Ličio akumuliatorių įkrovikliai taip pat turi būti pritaikyti prie akumuliatoriaus vidinės cheminės sudėties, kurios poreikiai per visą eksploatavimo laiką skiriasi. Dėl skirtingos akumuliatorių cheminės sudėties, tiek švino rūgšties, tiek ličio įkrovikliai turi atitikti šiuos unikalius reikalavimus. Ličio akumuliatorių įkrovimo procesas skiriasi nuo švino rūgšties. Kad švino rūgštis būtų kuo ilgiau naudojama, ją reikia nuolat prisotinti ir išlyginti įkrovimą, o ličio akumuliatoriams to nereikia.
Bendri įkroviklių reikalavimai
Renkantis akumuliatoriaus įkroviklį svarbu atsižvelgti į naudojamų akumuliatorių cheminę sudėtį. Kai kurie akumuliatorių įkrovikliais galima įkrauti kelių tipų akumuliatorius, įskaitant sandarius, be priežiūros, užtvindytus drėgnus elementus, AGM ir VRLA (vožtuvu reguliuojama švino rūgštis). Taip pat turėtumėte atsižvelgti į turimų akumuliatorių talpą ir numatomą jų naudojimo trukmę. Prieš įsigydami įkroviklį, taip pat turėtumėte patikrinti jo temperatūros diapazoną. Kai kurie įkrovikliai turi temperatūros specifikacijas, kurios neveikia gerai, jei temperatūra yra už šio diapazono ribų.
Akumuliatoriaus priežiūra ir eksploatacija
Tinkama akumuliatorių priežiūra yra ne mažiau svarbi nei jų pasirinkimas. Akumuliatorius yra tarsi automobilio širdis: jei jis sveikas, visa sistema veikia sklandžiai. Bet jei akumuliatorius nusilpsta, galite likti be elektros, šviesų ar net be galimybės užvesti automobilio. Todėl verta kartą per kelis mėnesius trumpai patikrinti akumuliatoriaus būklę patiems arba profilaktiškai autoservise. Silpnas akumuliatorius automobilyje visada kelia įvairiausias problemas.
Dažnos akumuliatoriaus išsikrovimo priežastys:
- Ilgas nevažinėjimas: Kai transporto priemonė stovi, akumuliatoriaus elektrolitas po truputį garuoja, o akumuliatoriaus įkrova krenta. Rekomenduojama kartą per savaitę suplanuoti ilgesnę, apie 30-40 min. kelionę.
- Palikti įjungti elektros prietaisai: Labai dažna išsikrovimo priežastis - palikti įjungti žibintai ar net vidaus salono šviestuvai. Prieš išeidami visada patikrinkite, ar visos lemputės išjungtos.
- Parazitinė srovė: Kai kurie elektroniniai komponentai (GPS, multimedija) gali naudoti elektros energiją net ir išjungus variklį. Tai vadinama parazitine srove, kuri lėtai, bet užtikrintai sekina akumuliatorių.
Kiti veiksniai, darantys įtaką akumuliatoriaus tarnavimo laikui:
- Temperatūros poveikis: Didelis karštis ir šaltis yra vieni didžiausių akumuliatoriaus priešų. Karštis skatina elektrolito garavimą, o šaltis sumažina akumuliatoriaus galią užvesti variklį. Jei įmanoma, žiemą laikykite automobilį garaže.
- Korozija: Ant akumuliatoriaus polių susikaupęs baltas ar žalias apnašas rodo koroziją. Tai mažina kontaktą ir gali trukdyti generatoriui tinkamai įkrauti.
- Akumuliatoriaus amžius: Net ir geriausiai prižiūrimas akumuliatorius tarnaus 3-5 metus.
Renkantis naują akumuliatorių, be talpos ir srovės, patikrinkite datą - net naujas akumuliatorius parduotuvėje gali būti stovėjęs sandėlyje ilgiau nei metus. Suprasdami akumuliatorių tipus ir jų ypatybes, galite atlikti informuotą pasirinkimą, kuris atitiks jūsų poreikius. Nepriklausomai nuo to, ar jums reikia akumuliatorių namų darbams, ar profesionaliems projektams, svarbu atsižvelgti į visus minėtus aspektus.
tags: #kuo #skiriasi #akumuliatoriai