Nabíjecí vozíky- startování

Nabíjení a startování

Obsah článku

• Olověný akumulátor - konstrukce
• Olověný akumulátor - vlastnosti
• Údržba a nabíjení autobaterií - postup
• Nejčastější závady autobaterí
• Co je dobré vědět o podpoře startu

Olověný akumulátor - konstrukce

Dnes, nejčastěji používané autobaterie, jsou olověné s náplní ředěné kyseliny sírové. Základ takové autobaterie tvoří dvě olověné desky ( póly ) oddělené izolačním separátorem. To je základ jednoho článku baterie. Články autobaterie jsou potom pospojovány do série. Počet článků autobaterie je dán výsledným napětím autobaterie - nejčastěji 12 V nebo 24 V. Velikost desek článku určuje kapacitu autobaterie. V autobaterii probíhá při nabíjení a vybíjení obousměrný chemický proces vyjádřený vzorcem:

PbSO₄ + H₂O + PbSO₄  ↔ Pb + 2H₂SO₄ + PbO₂

přičemž směr šipky vpravo popisuje proces nabíjení a směr šipky vlevo proces vybíjení. Při nabíjení kyselina sírová nabývá na koncentraci, elektrolyt houstne. Při vybíjení naopak elektrolyt řídne. Toto jsou, mimo jiné, velmi dobře identifikovatelné znaky stavu nabití autobaterie. Dalším znakem nabití autobaterie je její napětí.

Olověný akumulátor - vlastnosti

Na začátku procesu nabíjení je napětí na článek baterie 1,75-2,2 V a hustota elektrolytu 0,95-1,15 g/cm³ . Ve střední fázi nabíjení se napětí na článek zvětší na 2,2-2,45 V a hustota elektrolytu je 1,25 g/cm³ . Od tohoto okamžiku začíná autobaterie tzv. "vařit" , kromě rozkladu síranu se spouští elektrolýza vody na vodík a kyslík. Konečné znaky nabití jsou u bezvadné autobaterie (při připojené nabíječce): napětí na článek 2,7-2,8 V. V této fázi je proces nabíjení ukončen a dále probíhá pouze elektrolýza vody.

V této fázi má autobaterie také nejnižší vnitřní odpor ( cca 0,001 Ω ) To je velmi důležité pro start. S poklesem stavu nabití stoupá tento vnitřní odpor, to má za následek zmenšení startovacího proudu. Také snižovaní teploty elektrolytu zvyšuje rapidně vnitřní odpor autobaterie. Jelikož u běžného benzinového motoru je startovací proud cca 70-130 A je hodnota vnitřního odporu autobaterie velmi důležitá, čím je nižší tím lépe pro start.

Údržba a nabíjení autobaterií

Většina dnešních moderních autobaterií se dodává v naplněném a nabitém stavu. Olověné baterie ale podléhají procesu tzv. samovybíjení, a proto je důležité, pokud není baterie nabíjena za jízdy, ji občas nabít nabíječkou. I zdravá baterie se po cca 3 měsících sama vybije.

Standartně se doporučuje nabíjet olověné autobaterie proudem I (A) = 0,1 C (Ah) kde C je kapacita autobaterie uvedená na jejím štítku. Lze samozřejmě nabíjet i větším proudem, ale pouze do začátku plynování baterie, potom proud snížit. 

Pokud se zanedbá nabíjení baterie a baterie je dlouho ve vybitem stavu, hrozí jí tzv. "sulfatace", což je jen obtížně vratný jev kdy se na olověných deskách usazují krystalky síranu olovnatého a baterie mění zásadním způsobem své vlastnosti.

Hlavními znaky sulfatovaného akumulátoru jsou: plynování článků krátce po zahájení nabíjení, zvětšené svorkové napětí na baterii krátce po zahájení nabíjení, brzké zahřátí při nabíjení a rapidní ztráta kapacity autobaterie. Jak bylo už popsáno, sulfatace je obtížně odstranitelný jev, někdy ji lze částečně odstranit opakovaným nabíjením velmi malým proudem

I_nab (A)=0,05-0,025 x C (Ah)

Nabíjení je potom velmi dlouhé a baterie při něm, na konci nabíjení musí vykazovat znaky úplného nabití popsané již výše.

Sulfatace baterie je častou příčinou reklamací nabíječek s automatickým vypnutím po dosažení nabití. Jak bylo již výše uvedeno sulfatovaná baterie krátce po zapnutí na nabíjení vykazuje zvýšené napětí na svorkách a automatický nabíječ to vyhodnotí jako úplné nabití baterie. V tomto případě se nejedná o vadu nabíječe ale vadu baterie.

Nejčastější závady autobaterií

Kromě sulfatace je nejčastější vada olověné baterie je tzv. zkratování článku. To je způsobeno usazením vodivého kalu rozpadlé olověné desky článku baterie, který zkratuje desky článku opačné polarity. Baterie má potom velký vnitřní odpor, snížené celkové svorkové napětí baterie o cca N x 2 V kde N je počet vadných článků. Po připojení nabíječe k takovéto baterii, nabíječ dává neúměrně větší proud, případně je odpojen nadproudovou ochranou. Takto vadná baterie je dále nepoužitelná.

Další nejčastější závadou je zamrznutí vybité baterie a následné prasknutí obalu. Takovéto poškození vyřeší jen ekologická likvidace baterie.

Co je dobré vědět o podpoře startu

Zásada první říká, že je zbytečné a škodlivé podporovat start s vadnou, např. zkratovanou baterií. Při spuštění startovacího zdroje do takovéto baterie je většina energie (proudu) startovacího zdroje zmařena ve vadné baterii. Zásada druhá je nikdy nepoužívat pomocný start bez připojené startovací baterie. Toto se netýká se pomocných startovacích zdrojů s vlastním akumulátorem !!

Pomocný start se využívá většinou za mrazu, kdy přirozeným fyzikálním procesem má olověná baterie vlivem nízké teploty elektrolytu nížší kapacitu a větší vnitřní odpor než za teploty např. 20°C i když je normálně nabitá.

Co je potřeba před připojením startovacího zdroje zkontrolovat ? Jak bylo napsáno výše musí být baterie v provozuschopném stavu, nesmí mít fatalní vady. (zkratovaný článek apod.) Je potřeba zkontrolovat silové svorky připojení akumulátoru ve vozidle. Přechod mezi svorkou kabelu a kontaktem baterie nesmí být zoxidovaný a musí být pevně dotažený. Pokud není dodržena tato podmínka je na kontaktech baterie významný přechodový odpor. Při spuštění startovacího zdroje, kdy je baterie krátkodobě zatěžována zvýšeným napětím a slouží jako vyrovnávač napětí, může při přechodovém odporu na kontaktech baterie vniknout do elektrického rozvodu automobilu přepětí. To může za zvláště nepříznivých okolností poškodit elektronickou výbavu auta.

Toto nebezpečí dokážou eliminovat pouze pulsně řízené nabíječky s podporou startu např. modely Telwin - Startronic a Digistart, u kterých je elektronicky zamezeno vzniku přepětí.

A nyní samotný postup při spuštění pomocného startu. Před spuštěním pomocného startu "oživte" baterii připojením na zvýšený nabíjecí proud zhruba na 10-15 min. Potom spusťte podporu startu a začněte startovat. Podporu startu omezte na co nejkratší dobu 3-5 s. Pokud v tomto čase motor nenaskočí udělejte pauzu cca 2-5 min. ve které znovu oživte baterii zvýšeným nabíjecím proudem a pak opakujte start.