Ładowanie to proces, w którym akumulator otrzymuje prąd ze źródeł zewnętrznych. Możliwe są dwa typy źródła ładowania akumulatora – alternator zamontowany w samochodzie i prostownik służący do ładowania akumulatorów.
Kiedy należy doładować akumulator?
Początkowym krokiem, który musimy podjąć przy ocenie stanu akumulatora, jest sprawdzenie poziomu napięcia. Prawidłowo naładowany akumulator utrzymuje napięcie w granicach od 12,5V do 13V. Jak zmierzyć napięcie w naszym akumulatorze? To banalnie proste – wystarczy użyć prostego multimetru, ustawić odczyt pomiaru na prąd stały (DC) i zewrzeć bieguny akumulatora z elementami pomiarowymi miernika. Ważnym elementem jest zastosowanie pomiaru bezpośrednio na bieguny akumulatora, eliminując w ten sposób jakiekolwiek spadki napięcia. Powyższy rodzaj pomiaru stosuje się w autach, które nie posiadają możliwości odczytu stanu napięcia akumulatora za pomocą komputera pokładowego. Jeśli wynik pomiaru wskaże napięcie poniżej 12V oznacza to, że akumulator kwalifikuje się do doładowania. Skrajnym przypadkiem potrzeby ładowania jest bardzo niska temperatura otoczenia lub pozostawienie na długi okres włączonego odbiornika prądu (np. radio lub światła), który systematycznie będzie rozładowywał akumulator.
Ładowanie akumulatora za pomocą alternatora
Za każdym razem gdy uruchamiamy silnik, pasek klinowy napędza zamontowany w pojeździe alternator, który odpowiada za utrzymanie odpowiedniego napięcia w naszym akumulatorze. Jednym z ważnych elementów alternatora jest regulator napięcia, odpowiadający za prawidłowo dobraną wartość napięcia przekazywanego na baterię. W przypadku, gdy alternator nie działa prawidłowo, zachodzi konieczność doładowania akumulatora.
Akumulator obsługowy – najważniejsze cechy
Akumulator obsługowy charakteryzuje się specjalnymi otworami, dzięki którym możemy kontrolować oraz uzupełniać stan elektrolitu. Miarodajnym pomiarem, jaki możemy przeprowadzić w akumulatorze obsługowym, jest sprawdzenie gęstości elektrolitu za pomocą aerometru. Dodatnią wartością akumulatorów obsługowych jest możliwość uzupełnienia niskiego poziomu elektrolitu. Zjawisko odparowywania wody z elektrolitu występuje w momencie zanieczyszczenia niepożądanymi pierwiastkami, wadą fabryczną lub przeładowaniem akumulatora.
Akumulator bezobsługowy – zalety
Akumulator bezobsługowy to typ, który jest aktualnie oferowany na rynku dla samochodów osobowych. Akumulatory obsługowe aktualnie produkowane są tylko dla samochodów ciężarowych, traktorów oraz motocykli. Największą zaletą akumulatora bezobsługowego jest większe bezpieczeństwo użytkownika. Brak bezpośredniego dostępu do elektrolitu sprawia, że uszkodzenie ciała za pomocą ciekłego elektrolitu jest możliwe tylko w momencie fizycznego uszkodzenia obudowy.
Proces ładowania akumulatora
W trakcie ładowania akumulatora w elektrolicie następuje radykalny wzrost cząsteczek kwasu siarkowego, czego wynikiem jest zwiększenie gęstości elektrolitu. Na powierzchni płyty ujemnej siarczan ołowiany zamienia się w ołów metaliczny, a na płycie dodatniej osadzają się cząsteczki dwutlenku ołowiu. Pomiędzy płytami o różnej biegunowości powstaje napięcie wzrastające wraz z czasem ładowania. Granicznymi wartościami, jakie osiąga każda z komór po maksymalnym naładowaniu, to 2,4-2,75V na każde ogniwo. Gdy akumulator jest w pełni naładowany, a siarczan ołowiany został w pełni przetworzony, następuje rozpad wody zawartej w elektrolicie na wodór oraz tlen. Gdy w akumulatorze zachodzą powyższe reakcje, istnieje ryzyko wystąpienia zjawiska potocznie zwanego gazowaniem akumulatora. Jest to czas, w którym powinno się natychmiastowo zakończyć proces ładowania. Proces gazowania prowadzi do zwiększenia temperatury elektrolitu, co wiąże się z trwałym uszkodzeniem masy aktywnej znajdującej się w płytach ołowianych.
Ładowanie akumulatora obsługowego
Jeśli stwierdzimy, że nasz akumulator kwalifikuje się do typu obsługowych (można to rozpoznać po możliwości wykręcenia specjalnych korków), a jego napięcie jest zbyt niskie, to musimy przystąpić do procedury ładowania. Pierwszym krokiem jest wyjęcie akumulatora z pojazdu, następnie otworzenie otworów rewizyjnych i sprawdzenie stanu elektrolitu. Jeśli wszystko zgadza się z normami oznaczonymi przez producenta, możemy przystąpić do podłączenia prostownika pamiętając, aby nie zamykać otworów rewizyjnych. Dużym plusem ładowania akumulatora obsługowego jest możliwość zastosowania większego napięcia, sięgającego nawet 16,5V. W uwadze o własne bezpieczeństwo, nie należy zbliżać się do otwartego akumulatora w trakcie ładowania i unikać otwartego ognia. Wytwarzający się wodór w procesie ładowania jest bardzo łatwopalny.
Ładowanie akumulatora bezobsługowego
Akumulator bezobsługowy możemy bez obaw ładować, gdy jest on zamontowany w naszym pojeździe. Należy pamiętać o odłączeniu akumulatora od układu elektrycznego, gdyż niektóre prostowniki mogą niekorzystnie wpływać na wrażliwą elektronikę naszego pojazdu. Kiedy klemy zostaną odłączone, wtedy możemy przystąpić do podłączenia prostownika. Ze względu na szczelną obudowę uwalnianie wodoru jest możliwe tylko w akumulatorach, które wbudowany mają system cyrkulacji zaworów VRLA. Napięcie, jakim powinniśmy ładować akumulator bezobsługowy, powinno wynosić 14,4 V prądu stałego. Maksymalny prąd ładowania możemy obliczyć na podstawie pojemności akumulatora. Jeśli posiadamy akumulator bezobsługowy o pojemności 50Ah, to prąd maksymalny z jakim możemy go ładować to 12,5A. Obliczamy to na podstawie wzoru IMax=0,25 (stały współczynnik) x 50 (pojemność akumulatora). W tym przypadku przez pierwsze 20 godzin akumulator ładowany powinien być natężeniem równym 12,5A, przez kolejne 4 godziny powinno się ładować dziesięciokrotnie mniejszym natężeniem, czyli 1,25A. Łączny czas bezpiecznego ładowania akumulatora wynosi 24h.
Podsumowanie – jak naładować akumulator?
Podczas ładowania akumulatora, zarówno obsługowego, jak i bezobsługowego, najważniejszym czynnikiem jest dobranie odpowiedniego prądu ładowania. Zasada jest prosta – im mniejszym prądem ładujemy akumulator, tym lepiej przyjmuje on ładunki elektryczne. Jedyną wadą ładowania akumulatora niskim prądem jest długi czas trwania całego procesu. Kluczowe jest dobranie odpowiedniego prądu tak, aby uzyskać dobre i szybkie efekty ładowania. Wygodnym rozwiązaniem jest stosowanie prostowników z mikroprocesorami, które rozłączają ładowanie po maksymalnym napełnieniu baterii. Przeładowanie akumulatora skutkuje trwałym zniszczeniem masy aktywnej, co wiąże się ze skróceniem żywotności baterii lub koniecznością wymiany na nowy model.