Akumulator kwasowo-ołowiowy

Akumulator kwasowo-ołowiowy

Akumulator kwasowo-ołowiowy to rodzaj źródła prądu elektrycznego o standardowym napięciu 12 V, oparty na ogniwach galwanicznych, zbudowanych z elektrody wykonanej z ołowiu, elektrody z tlenku ołowiu (PbO) oraz 37% rozcieńczonego kwasu siarkowego, który pełni rolę elektrolitu.

Akumulator kwasowo-ołowiowy – konstrukcja i działanie

Akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z kilku lub kilkunastu ogniw, połączonych ze sobą specjalnymi mostkami. Każde ogniwo składa się z następujących elementów:

  • Anody wykonanej ze stopu ołowiu
  • Separatora, który ma za zadanie oddzielić od siebie elektrody o przeciwnych ładunkach
  • Katody wykonanej z tlenku ołowiu
  • Elektrolitu, który jest rozcieńczonym kwasem siarkowym z rozmaitymi dodatkami

W standardowych akumulatorach kwasowo-ołowiowych przy całkowitym rozładowaniu akumulatora, elektrody zamieniają się w siarczan ołowiu. Jest to bardzo niebezpieczne zjawisko, gdyż pozostawienie go w takim stanie technicznym doprowadza do krystalizacji siarczanu. Jest to procesem nieodwracalnym i w znaczący sposób wpływa na obniżenie pojemności akumulatora. Skrystalizowany siarczan ołowiu nie bierze udziału w procesach chemicznych odpowiadających za przyjmowanie ładunków, co wpływa na brak możliwości naładowania akumulatora. Producenci starają się stosować technologie, które zapobiegają zjawisku zasiarczenia akumulatorów. Istnieje również możliwość odsiarczenia akumulatora, aczkolwiek nigdy nie wraca on do swoich pierwotnych parametrów.

Pojemność akumulatora wyrażana jest w amperogodzinach o oznaczeniu Ah. Pojemność zależy od sposobu rozładowania, standardowo przyjęte jest pojęcie pojemności 10-cio godzinnej. Np. mając akumulator o pojemności 50 Ah musimy przez 10 godzin pobierać z niego prąd o natężeniu 5 A aby całkowicie go rozładować.

Akumulator kwasowo-ołowiowy – obsługa

Akumulatory kwasowo-ołowiowe możemy podzielić na:

  • Akumulatory obsługowe – czyli takie, w których mamy dostęp do wnętrza akumulatora, a konkretnie do jego cel i musimy kontrolować poziom elektrolitu. W razie potrzeby elektrolit należy uzupełnić.
  • Akumulatory bezobsługowe – to akumulatory, które mają szczelnie zamkniętą odbudowę i nie pozwalają nam na ingerencję wewnątrz konstrukcji. Opracowana technologia ma zapewnić nas, że poziom elektrolitu, który znajduje się wewnątrz, jest niezmiennie prawidłowy od momentu montażu aż do końca pracy.

Nowoczesne akumulatory kwasowo-ołowiowe

Akumulatory kwasowo-ołowiowe nowej generacji możemy podzielić na dwie duże grupy:

  • Akumulatory żelowe są wykonane w nowoczesnej technologii, gdzie do elektrolitu dodaje się elementy krzemionki, co w połączeniu z rozcieńczonym kwasem siarkowym tworzy elektrolit w formie żelu. Dzięki temu rozwiązaniu akumulatory według testów są bardziej odporne na drgania, wstrząsy oraz wibracje. Baterie tego typu nie muszą pracować w pozycji pionowej. Akumulatory żelowe to rozwiązania, które znajdują zastosowanie w pojazdach elektrycznych, skuterach, motorach, wózkach inwalidzkich, quadach i wielu innych.
  • Akumulatory AGM to najnowsze rozwiązanie technologiczne w produkcji akumulatorów, polegające na zastosowaniu specjalnych separatorów z maty szklanej, która chłonie ciekły elektrolit. Dzięki temu baterie tego typu bardzo szybko są w stanie przyjmować ładunki elektryczne, co kilkukrotnie wydłuża żywotność w porównaniu do standardowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Akumulatory wykonane w technologii AGM są nieodzowną częścią układu instalowanego w samochodach Start-Stop. Największym minusem akumulatorów AGM jest wysoka cena zakupu.
  • Akumulatory MF (maintenance free) pojawiły się na rynku już około 20 lat temu. Były to akumulatory bezobsługowe, do których dołączony był zbiornik z idealnie odmierzoną ilością elektrolitu. Zbiornik należało odpowiednio umieścić na obudowie akumulatora i cierpliwie poczekać, aż cały elektrolit spłynie do jego wnętrza. Akumulatory MF wprowadziły także innowacyjne rozwiązanie, jakim było ich zamykanie. Do lamusa odeszły zatyczki (korki), a ich miejsce zajęła specjalnie zaprojektowana listwa z korkami. Szczelna obudowa akumulatorów maintenance free (MF) pozwalała na wyeliminowanie konieczności dolewania do nich wody destylowanej. Jedynym elementem, który pozostał niezmieniony, był wężyk odprowadzający powietrze (odpowietrzający). Akumulator MF mimo swojej niezawodności był podatny na utratę napięcia, dlatego należało pamiętać o jego doładowywaniu, szczególnie w okresie zimowym.