Akumulátory

Transkript

Akumulátory
OLOVĚNÉ
AKUMULÁTORY
OŠETŘOVÁNÍ, OPRAVY
© Zdeněk Vlasák, 2002
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
OBSAH
ÚVOD ..................................................................................................................................................................... 3
2
ZÁSADY BEZPEČNOSTI PRÁCE................................................................................................................ 3
3
AKUMULÁTOR V PROVOZU ..................................................................................................................... 4
3.1
Dovolené zatěžování akumulátoru........................................................................................................... 4
3.2
Údržba a zjištění objektivního stavu baterie............................................................................................ 5
3.3
Vizuální kontrola. .................................................................................................................................... 5
3.4
Očištění baterie. ....................................................................................................................................... 5
3.5
Zjištění úrovně hladiny elektrolytu.......................................................................................................... 5
4
ZJIŠTĚNÍ ELEKTRICKÉHO STAVU AKUMULÁTORU........................................................................... 7
4.1
Měření hustoty elektrolytu....................................................................................................................... 7
4.1.1
Měření hustoty elektrolytu násoskovým hustoměrem ..................................................................... 9
4.1.2
Měření hustoty elektrolytu refraktometrem. .................................................................................. 10
4.1.3
Vyhodnocení měření při odlišných hustotách elektrolytu ............................................................. 10
4.2
Měření napětí akumulátoru bez zatížení ................................................................................................ 11
4.3
Měření akumulátoru pod zatížením. ...................................................................................................... 11
4.3.1
Měření napětí akumulátoru během startu. ..................................................................................... 11
4.3.2
Měření akumulátoru zátěžovým voltmetrem. ................................................................................ 12
4.3.3
Měření akumulátoru testovacím přístrojem s nastavitelným zatěžovacím odporem. ................... 13
4.4
Diagnostika akumulátoru měřením vodivosti baterie. ........................................................................... 14
5
DEMONTÁŽ, OČIŠTĚN Í A MONTÁŽ SVOREK AKUMULÁTORU..................................................... 15
6
SAMOVOLNÉ VYBÍJENÍ AKUMULÁTORU ........................................................................................... 16
6.1
Přirozené samovybíjení. ........................................................................................................................ 16
6.2
Parazitní (svodové) proudy.................................................................................................................... 16
7
PŘECHODOVÉ ODPORY........................................................................................................................... 17
8
NABÍJENÍ AKUMULÁTORŮ ..................................................................................................................... 18
8.1
Znaky úplného nabití ............................................................................................................................. 18
8.2
Znaky úplného vybití............................................................................................................................. 18
8.3
Zásady bezpečnosti práce ...................................................................................................................... 18
8.4
Typy nabíjení a nabíjecích zařízení. ...................................................................................................... 19
8.4.1
Nabíjení stálým proudem (charakteristika I) ................................................................................. 19
8.4.2
Nabíjení stálým napětím (charakteristika U) ................................................................................. 19
8.4.3
Nabíjení proudem klesajícím při vzestupu napětí (charakteritika W)............................................ 20
8.4.4
Rychlé nabíjení. ............................................................................................................................. 21
8.4.5
Základní (běžné nabíjení) .............................................................................................................. 22
8.4.6
Absorpční nabíjení......................................................................................................................... 22
8.4.7
Vyrovnávací nabíjení..................................................................................................................... 22
8.4.8
Trvalé nabíjení............................................................................................................................... 22
8.4.9
Cyklické nabíjení ........................................................................................................................... 22
8.4.10
Pulsační nabíjení............................................................................................................................ 22
8.5
Manuálně ovládané nabíječky. .............................................................................................................. 23
8.6
Automatické nabíječky .......................................................................................................................... 24
8.7
Průběžně kontrolované nabíjení............................................................................................................. 25
9
KAPACITNÍ ZKOUŠKA AKUMULÁTORU ............................................................................................. 28
10
UVEDENÍ BATERIE DO PROVOZU – BATERIE SUCHÉ NABITÉ................................................... 29
10.1 Skladování. ............................................................................................................................................ 29
10.2 Uvedení do provozu............................................................................................................................... 29
11
UVEDENÍ BATERIE DO PROVOZU – BATERIE MOKRÉ-NABITÉ ................................................. 30
11.1 Skladování. ............................................................................................................................................ 30
11.2 Uvedení do provozu............................................................................................................................... 30
12
ZÁVADY AKUMULÁTORŮ A JEJICH ODSTRANĚNÍ....................................................................... 30
12.1 Výrazný zápach elektrolytu uvnitř vozidla ........................................................................................... 30
12.2 Nedostatečný startovací výkon .............................................................................................................. 30
12.3 Vypadávání činné hmoty desek. ............................................................................................................ 30
12.4 Sulfatace. ............................................................................................................................................... 31
12.5 Po velkém zatížení je el. soustava vozidla náhle bez proudu ................................................................ 32
13
OPRAVY AKUMULÁTORŮ................................................................................................................... 32
14
START VOZIDLA Z NÁHRADNÍHO ZDROJE..................................................................................... 34
15
DODRŽOVÁNÍ ZÁRUČNÍCH PODMÍNEK VÝROBCE ...................................................................... 35
16
ZÁVĚREM................................................................................................................................................ 35
© Zdeněk Vlasák, 2002
2
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
17
18
19
20
21
22
OTÁZKY A ÚKOLY................................................................................................................................ 35
TABULKA ZÁVAD ................................................................................................................................. 36
SEZNAM VYOBRAZENÍ........................................................................................................................ 36
SEZNAM TABULEK ............................................................................................................................... 37
PRAMENY INFORMACÍ ........................................................................................................................ 37
AKTUALIZACE ....................................................................................................................................... 37
1 ÚVOD
Dodržování pokynů výrobce akumulátoru a výrobce vozidla o zatěžování akumulátoru a jeho údržbě je základní
podmínkou efektivního využití baterie po celou dobu její plánované životnosti v motorovém vozidle. Konkrétní
způsoby provádění potřebných činností mohou být u jednotlivých výrobců a jejich výrobků odlišné. Důležitým
předpokladem jakékoliv pracovní činnosti je v každém případě dodržování zásad bezpečnosti práce.
2 ZÁSADY BEZPEČNOSTI PRÁCE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Vozidlo řádně zajistíme založením kol proti nechtěnému pohybu.
Pracujeme-li v prostoru pod kapotou, nebo jinou zdviženou částí vozidla řádně ji zajistíme proti pádu.
Většina automobilových akumulátorů stále obsahuje kyselinu. Při práci s akumulátorem si proto
chráníme vhodným způsobem zejména zrak. Nasadíme si ochranné brýle nebo průhledný obličejový
štít, používáme pracovní oděv z vhodného materiálu a obuv zakrývající nárt i chodidla. Při práci na
akumulátoru nejíme, nepijeme, nekouříme, používáme rukavice. Na pracovišti kde se provádí údržba a
opravy akumulátorů musí být zajištěno důkladné větrání a tekoucí voda. Kyselinové výpary jsou silným
karcinogenem! Při zasažení pokožky kyselinou, postižené místo opláchneme tekoucí vodou a umyjeme
mýdlem.V případě zasažení očí je okamžité a důkladné vypláchnutí kyseliny a co nejrychlejší ošetření
lékařem, naprosto zásadní a nezbytné. Máme rovněž na paměti skutečnost, že při kontaktu kuchyňské
soli (slané vody) s elektrolytem se uvolňuje jedovatý chlór.
Olovo, olověné piliny a olověný prach se stejně jako kyselina mohou dostat do těla ústy, nosem,
otevřenou ranou a při dlouhodobé expozici způsobují vážnou otravu..
Na pracovišti udržujeme čistotu a pořádek, nepracujeme se znečištěným a poškozeným nářadím.
Při práci na vozidle se řídíme pokyny dílenské příručky vozidla a návody k použití montovaných
přístrojů a zařízení. Před svařováním elektrickým proudem na vozidle odpojíme akumulátor.
Při nabíjení a rychlém vybíjení akumulátorů dochází k intenzivnímu plynování článků. Unikající plyn je
výbušnou směsí vodíku a kyslíku. Jiskra, nebo dokonce otevřený oheň v blízkosti akumulátoru může
tudíž snadno způsobit výbuch. Rizikovými pracemi jsou zejména připojování a odpojování akumulátoru
k nabíječce, k elektrické soustavě vozidla a k náhradnímu zdroji při nouzovém startu motoru vozidla.
Zvláště nebezpečný je zkrat při montáži právě nabitého akumulátoru do vozidla. Proto raději
nemontujeme akumulátor do vozidla bezprostředně po ukončení jeho nabíjení, s montáží počkáme až
přestanou články plynovat.
K výbuchu akumulátoru může dojít i v důsledku přeskoku elektrostatického náboje. K tomuto může
dojít např. při posouvání akumulátoru po podlaze pokryté tkaninou, při doteku nevhodného pracovního
oděvu s povrchem akumulátoru, při zabalení akumulátoru do fólie nebo lepící pásky z umělé hmoty a
rovněž při čištění povrchu baterie textilem způsobujícím statické výboje.
Jen výjimečně dochází k výbuchu i následkem vnitřní závady (přerušení spojů) v akumulátoru, riziko
ovšem vzrůstá s ubývajícím množstvím elektrolytu.
Pokud má baterie jeden z odvětrávacích otvorů na boku uzavřený ucpávkou, neuzavíráme nikdy druhý
odvětrávací otvor.
Baterii nesmíme nikdy zkratovat. Při zkratu dojde k rychlému zahřívání až k roztavení zkratujícího
vodiče a baterie může následkem velkého odběru proudu explodovat. Při práci s akumulátorem proto
raději dříve odložíme kovové náramky a řetízky.
Dojde-li k trvalému spojení (spečení) kontaktů spínače startéru nelze startér automobilu běžným
způsobem vypnout a hrozí rovněž v krátké době exploze akumulátoru. Není-li vozidlo vybaveno
odpojovačem akumulátorů, snažíme se rozpojit ukostřovací vodič baterie v místě mimo úložný prostor
akumulátorů. V žádném případě se nepokoušíme odpojit vodič přímo od nadměrně zatíženého
akumulátoru v nedostatečném oděvu a bez ochranného obličejového štítu.
© Zdeněk Vlasák, 2002
3
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 1 Akumulátor po výbuchu
•
•
•
•
•
Při přípravě elektrolytu nepoužíváme skleněné nádoby které mohou prasknout a zásadně vléváme
kyselinu do destilované vody, nikdy vodu do kyseliny. Elektrolyt nesmíme nikdy nalévat do nádob a
lahví pro nápoje. Záměna nádob měla v mnoha případech fatální následky. Nádoby s elektrolytem musí
být řádně označeny, nemají být vystaveny přímému slunečnímu záření a nesmí být přístupné dětem a
neznalým osobám.
Akumulátory se vyrábějí a používají v mnoha velikostech. Protože obsahují olovo, mají větší
akumulátory velkou hmotnost a při manipulaci s nimi na tuto skutečnost musíme brát zřetel.
S akumulátory nikdy nemanipulujeme na kluzkém povrchu, např. na mastné podlaze nebo na náledí.
Baterie které nejsou zcela utěsněny nesmíme naklánět nad úhel udávaný výrobcem, (obvykle se uvádí
45°), aby nedocházelo k úniku elektrolytu.
Po výměně akumulátoru nedáváme starou baterii do běžného odpadu. Obsahuje zdraví škodlivé látky a
proto odevzdáme ji do příslušného sběrného místa. Elektrolyt nevyléváme do splaškové ani dešťové
kanalizace, ale odevzdáme jej rovněž do sběrny chemických látek jako nebezpečný odpad.
Při práci s nabíjecím zařízením a při startu vozidla z náhradního zdroje pravidly uvedenými
v příslušném odstavci.
3 AKUMULÁTOR V PROVOZU
3.1
Dovolené zatěžování akumulátoru.
Akumulátor není zdrojem s neomezenou proudovou kapacitou. V podstatě lze říci, že čím větší proud
odebíráme, tím kratší dobu akumulátor dokáže pokrýt naše nároky. Dlouhodobé zatěžování akumulátoru velkým
proudem, např. při startování motoru, může mít za následek poškození jak startéru, tak i akumulátoru. Podle
normy ČSN 34 4208 byla maximální doba startu stanovena na 5 sekund, startovat bylo možno maximálně
pětkrát za sebou, mezi jednotlivými starty byla určena časová prodleva minimálně 30 sekund.
© Zdeněk Vlasák, 2002
4
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Všechny ČSN jsou sice podle zákona č. 22/1997 Sb. již nezávazné, pokud ovšem není jejich plnění nařízeno
jiným právním předpisem, nicméně při dodržení uvedených podmínek nedojde ke snižování životnosti
akumulátoru, ani k tepelnému poškození startéru. Někteří výrobci vozidel a zkušebních přístrojů pro zjištění
stavu akumulátoru preferují delší dobu zatížení (např. 15 sekund), v tomto případě se řídíme, jak bylo již
uvedeno, pokynem výrobce vozidla. Je-li však běžná baterie v provozu nadměrně zatěžována, jde o typické
porušení provozních podmínek které může mít za následek rychlou zkázu akumulátoru a zánik záruky
poskytované výrobcem.
3.2
Údržba a zjištění objektivního stavu baterie.
Při provádění obsluhy a údržby baterie vždy respektujeme pokyny výrobce uváděné v návodu k obsluze, mohou
také být součástí záručního listu. Baterie samotné, používané přístroje a metody používané při testování
akumulátorů byly v poslední době významně vylepšeny, nicméně nemusíme mít vždy k dispozici ty
nejmodernější výrobky i zařízení. Je možno říci že základní úkoly obsluhy a údržby zůstávají stále v platnosti.
Jedná se zpravidla o úkony postupně prováděné v následujícím pořadí.
3.3
Vizuální kontrola.
Prohlédneme akumulátor ve vozidle a jeho bezprostřední okolí. Hledáme stopy úniku elektrolytu prasklinami ve
víku nebo obalu, nebo špatně připevněnými zátkami. Zkontrolujeme neporušenost svorek, neboť trhlina v tělese
svorky se postupně rozrůstá a končí jejím úplným přelomením, uvolněním a vypadnutím. Zkontrolujeme
rovněž pevnost a spolehlivost upevnění kabelů ve svorkách. Je-li akumulátor ve vozidle umístěn takovým
způsobem, že není možné vše potřebné zrakem zkontrolovat, provedeme všechny nutné úkony na
zamontovaném akumulátoru a vizuální kontrolu ukončíme po jeho demontáži z vozidla.
Velkou pozornost věnujeme stavu izolace kolem kladného vodiče vedeného od akumulátoru ke startéru v místě
jeho případného průchodu otvorem v karosérii.Vodiče s velkým proudovým zatížením nejsou chráněny pojistkou
a případný zkrat v tomto místě způsobí vážné poškození akumulátoru a může mít za následek i požár vozidla.
Věnujeme rovněž patřičnou pozornost upevnění akumulátoru ve vozidle. Nedostatečně upevněný akumulátor
může způsobit vážné problémy v případě velkého zpomalení, např. při prudkém zabrždění nebo zejména při
dopravní nehodě. Časté je rovněž rozsáhlé napadení karosérie korozí v prostoru pod akumulátorem, zejména
pokud z něho uniká elektrolyt.
Elektrolyt v jednotlivých článcích baterie má být čistý, nikoliv zakalený, nebo zbarvený. Příčinou zkaleného
elektrolytu mohou být nadměrné mechanické vibrace akumulátoru způsobené např. jeho nedostatečným
upevněním. Elektrolyt zabarvený do hněda je spolu se zápachem kyseliny znakem trvalého přebíjení.
Součástí pravidelné kontroly zdrojové soustavy vozidla je rovněž kontrola stavu a správného napnutí řemene
pohonu alternátoru.
3.4
Očištění baterie.
Při čištění baterie musí být zátky článků řádně nasazeny v nalévacích otvorech. Ze svorek akumulátoru kartáčem
z mosazných drátů odstraníme případné nánosy špíny a koroze. Víko baterie očistíme hadrem namočeným
v teplé vodě s přísadou sody a po vyčištění jej vytřeme do sucha. Nikdy při čištění a vysoušení akumulátoru
nepoužíváme tkaniny způsobující přeskok elektrostatického výboje. U akumulátoru demontovaného z vozidla jej
můžeme opláchnout tekoucí vodou a vysušit proudem stlačeného vzduchu.
U některých vozidel jsou výpary elektrolytu z akumulátoru vyváděny do ovzduší přes odplyňovací nádržku. Je to
nádobka z umělé hmoty odolné vůči kyselině umístěná poblíž akumulátoru. Je spojena hadičkami s prostorem
jednotlivých článků a s ovzduším. Při údržbě vozidla tuto nádobku vyprázdníme a vyčistíme.
3.5
Zjištění úrovně hladiny elektrolytu.
Míru naplnění jednotlivých článků elektrolytem zjistíme vizuálně přes průhledný obal, nebo nahlédneme opatrně
přímo do jednotlivých článků po demontování víček. U šroubovaných víček obvykle není s demontáží a montáží
problém, u pružných víček upevněných ve víku malým přesahem pracujeme s velkou opatrností, raději
chráníme obličej průhledným štítem, abychom si neopatrně nevstříkli elektrolyt do očí. Demontovaná víčka
položíme na bezpečné a přehledné místo, hledání víček zapadlých do nepřístupných dutin karosérie je opravdu
zbytečné.
Správná výše hladiny elektrolytu je vyznačena ryskami s označením „MIN“ a „MAX“ na nádobě akumulátoru,
nebo tvarovým ukazateli uvnitř nádoby, viditelnými po odšroubování víček jednotlivých článků. Není-li tomu
tak, je udávána výrobcem v rozmezí 10 a více milimetrů nad úrovní desek a je možno ji změřit např. s použitím
skleněné trubičky.
© Zdeněk Vlasák, 2002
5
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 2 Kontrola hladiny elektrolytu
Trubičku ponoříme do elektrolytu tak, aby dosedla na horní plochu desek, horní konec ucpeme prstem a trubičku
i se sloupcem elektrolytu povytáhneme, ale stále pokud možno držíme nad otvorem pro zátku měřeného článku.
Výška sloupce kapaliny v trubici nám udává výšku elektrolytu nad úrovní horní hrany desek. Po odečtení výše
sloupce elektrolytu prst na trubičce uvolníme a necháme kapalinu stéci zpět do článku.
Při dolévání destilované vody se řídíme pokyny výrobce akumulátoru nebo vozidla. Elektrolyt zředěný na
předepsanou hustotu plníme do článku pouze v případě jeho prokazatelného úniku, při úpravě jeho hustoty u
nabitého akumulátoru, nebo při jeho výměně.
Pitná voda není pro doplnění elektrolytu vhodná, protože minerály v ní obsažené reagují s materiálem desek
akumulátoru a zkracují jeho životnost.
Možné příčiny snížené hladiny elektrolytu jsou:
1. Mechanické poškození nádoby nebo víka akumulátoru, případně únik elektrolytu při přetočení vozidla
(např. na montážní kolébce), nebo po převrácení vozidla při dopravní nehodě.
2. Neprováděné dolévání elektrolytu u akumulátorů vyžadujících kontrolu a údržbu v předepsaných
intervalech.
3. Přebíjení akumulátoru v provozu zdrojovou soustavou vozidla, nebo při nabíjení z vnějšího zdroje.
4. Extrémně vysoká okolní teplota, např. v motorovém prostoru, způsobuje rovněž zvýšené odpařování
elektrolytu.
Tzv. nízko-obslužné akumulátory jsou konstruovány tak, aby jejich zahřívání a ztráta elektrolytu v provozu byla
minimální. U takových akumulátorů potom postačuje zkontrolovat elektrolyt dle pokynu výrobce (například po
ujetí 25000 km), případně jednou ročně před zimním obdobím.
Plně bezobslužné akumulátory jsou potom v některých případech zcela uzavřené, nemají články osazené
demontovatelnými víčky, takže zde není počítáno přímo s vizuální kontrolou stavu a s doplňováním elektrolytu.
Pro kontrolu stavu článků mají potom obvykle zabudovány barevné indikátory které dávají informaci o stupni
nabití akumulátoru i o výši hladiny elektrolytu. Barevné indikátory nejsou u všech výrobců jednotné.
Příklad konstrukce a použití těchto indikátorů je uveden u následujících obrázků. Výhodou těchto zařízení je
rychlost kontroly, nevýhodou potom skutečnost že obvykle monitorují stav pouze jednoho ze šesti článků
akumulátoru.
Pozor! V automobilech byly také použity bezobslužné akumulátory s víčky a s elektrolytem
absorbovaným do separátorů. Doplněním destilované vody nebo elektrolytu do těchto článků způsobíme
zničení akumulátoru.
© Zdeněk Vlasák, 2002
6
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 3 Tzv. "Magické oko" - indikátor stavu a hladiny elektrolytu
A – Zelený bod je umístěn ve středu kontrolního přístroje pro zjištění hustoty elektrolytu. Kulička je umístěna
v kleci přímo pod tyčinkou z umělé hmoty. Takto je indikován stav akumulátoru nabitého minimálně na 60%
jeho plné kapacity. U jiných akumulátorů modrý terč indikuje nabití minimálně na 25%.
B – Tmavě zelený, černý nebo červený střed, kulička neleží přímo pod tyčinkou. Tmavé zabarvení zůstává i po
zatřesení nádobou akumulátoru. Signalizuje nutnost nabití akumulátoru.
C – Bílý, nebo světle žlutý střed, kulička neleží přímo pod tyčinkou. Hladina elektrolytu klesla pod úroveň
tyčinky. Indikuje vadný článek akumulátoru. V těchto případech je u bezobslužného akumulátoru nutná výměna
baterie.
4 ZJIŠTĚNÍ ELEKTRICKÉHO STAVU AKUMULÁTORU
Zjištěním stavu baterie obvykle rozumíme změření její skutečné kapacity. Kapacitu akumulátoru je rozumné
zjišťovat u plně nabitého akumulátoru. Z časových důvodů však není při diagnostice možné ani účelné vždy před
měřením akumulátor plně dobíjet. Za určitou mezní hodnotu pro diagnostikování akumulátoru je možno
pokládat jeho minimálně 50% nabití. Jinými slovy, před měřením kapacity je užitečné ověřit stupeň nabití
akumulátoru. Je-li ve článcích dostatek elektrolytu, můžeme provést zjištění stupně nabití baterie změřením
hustoty elektrolytu hustoměrem nebo refraktometrem. V opačném případě máme na výběr mezi následujícími
postupy:
1.
2.
3.
4.
4.1
Máme-li moderní měřící přístroj na testování akumulátoru doplníme destilovanou vodu a provedeme
kontrolu kapacity spolu se zjištěním stupně nabití.
Doplníme destilovanou vodu a nabijeme akumulátor.
Doplníme destilovanou vodu a zatřeseme přiměřeně akumulátorem, abychom vyrovnali hustotu elektrolytu.
Změříme kapacitu bez ověření stupně jeho nabití.
Měření hustoty elektrolytu
U olověných akumulátorů s víčky článků a elektrolytem využíváme pro zjištění stavu nabití baterie změny
hustoty elektrolytu při nabíjení a vybíjení. Zjištění hustoty elektrolytu, a tím i zjištění stupně nabití je prvním
krokem před měřením kapacity baterie. Přeměření hustoty elektrolytu je též jedním z úkonů údržby baterie před
počátkem zimního období a rovněž po jeho skončení.
© Zdeněk Vlasák, 2002
7
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Elektrolyt v plně nabitém olověném akumulátoru se skládá přibližně ze 36% kyseliny sírové a 64% vody. Při
specifické váze kyseliny sírové 1,835 kg/l dostáváme potom hodnoty měrných vah elektrolytu uvedené
v následující tabulce.
Částí H2SO4 na 100 částí vody
1
2
5
10
15
20
25
30
35
Elektrolyt [kg/l]
1,000
1,015
1,035
1,060
1,090
1,113
1,140
1,165
1,187
Částí H2SO4 na 100 částí vody
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Elektrolyt [kg/l]
1,210
1,229
1,248
1,265
1,280
1,297
1,312
1,326
1,340
Tabulka 1 Složení a hustota elektrolytu
Hodnoty naměřené hustoty jsou závislé na teplotě měřeného elektrolytu dle zobrazeného nomogramu :
Obrázek 4 Závislost naměřené hustoty na teplotě
Měřením hustoty elektrolytu můžeme zjistit stupeň nabití měřeného článku baterie. Máme tedy informaci zda je
baterie plně nabitá, vyžaduje-li nabití, nebo je-li nutné ji vyměnit. U plně nabité baterie bychom při teplotě 25°C
měli naměřit hustotu 1,28 kg/l, u baterie plně vybité hustotu 1,12 kg/l. Vztah mezi hustotou elektrolytu a
stupněm vybití je lineární a je znázorněn na obrázku níže.
© Zdeněk Vlasák, 2002
8
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 5 Vztah mezi hustotou elektrolytu a stupněm vybití
Chceme-li testováním ověřit kapacitu baterie měla by být hustota elektrolytu minimálně 1,20 kg/l, což odpovídá
akumulátoru nabitému minimálně na 50%. Tohoto způsobu hodnocení můžeme ovšem použít pouze u
akumulátorů u kterých nejsou prováděny zásahy ovlivňující hustotu elektrolytu, např. doléváním elektrolytu
namísto destilované vody. Musíme-li před měřením hustoty provést doplnění článku destilovanou vodou,
můžeme hustotu měřit až po promíchání elektrolytu, nebo po 10 až 30 minutách nabíjení v závislosti na velikosti
nabíjecího proudu, kdy se náplň článku opět promíchá.
4.1.1 Měření hustoty elektrolytu násoskovým hustoměrem
Postup práce.
1. Použijeme osobní ochranné pomůcky, minimálně však ochranné brýle nebo průhledný štít.
2. Demontujeme víčka jednotlivých článků baterie a vhodně je uložíme.
3. Stiskneme balónek hustoměru a vsuneme jeho trubičku do článku nejbližšímu kladnému pólu baterie.
4. Pomalu uvolňujeme nasávací balónek tak, aby plovák přístroje posléze volně plaval, nedotýkal se
balónku, ani neležel na dně nádobky. Pozor, při rychlém nasávání může dojít k nasátí vzduchu,
k rychlému pohybu plováku přístroje a k jeho možnému poškození. Je-li to možné, konec nasávací
trubice ponecháme při měření uvnitř článku, nevytahujeme přístroj ven.
5. Přečteme hodnotu vyznačenou na plováku s očima v úrovni hladiny elektrolytu v baňce přístroje. Pro
přesné odečítání naměřené hodnoty je nutné sledovat stupnici přístroje ve vodorovné rovině.
6. Vytlačíme elektrolyt zpět do měřeného článku, naměřenou hodnotu zaznamenáme a pokračujeme v
měření na dalším článku akumulátoru.
7. Je-li teplota měřeného elektrolytu odlišná od teploty na kterou je hustoměr kalibrován, provedeme
opravu výsledků měření na skutečnou hustotu dle nomogramu na obr. číslo 3. Při měření za nižší
teploty ukazuje přístroj za jinak stejných podmínek větší hustotu, při vyšší teplotě hustotu nižší.
8. Dbáme abychom kyselinou z článků baterie v průběhu měření nepoškodili lak, čalounění, ani jiné části
vozidla.
Obrázek 6 Násoskový hustoměr a jeho použití
© Zdeněk Vlasák, 2002
9
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
V prodeji jsou rovněž nerozbitné násoskové hustoměry moderní konstrukce s tepelnou kompenzací.
Obrázek 7 Násoskový hustoměr moderní konstrukce
4.1.2 Měření hustoty elektrolytu refraktometrem.
Refraktometr měří hustotu elektrolytu opticky, teplotní korekce výsledků není nutná.
Postup práce.
1. Demontujeme víčka jednotlivých článků baterie a vhodně je uložíme.
2. Zkontrolujeme, jsou-li prizma měřícího přístroje i jeho víčko bezvadně čisté.
3. Umístíme vhodným způsobem, (např. pipetou), kapku elektrolytu z měřeného článku na prizma
přístroje a uzavřeme víčko přístroje. Tím dosáhneme rovnoměrné rozetření kapky.
4. Přidržíme refraktometr proti světlu a hodnotu hustoty odečteme v hledáčku přístroje. Měřená hodnota je
určena jako ostrá hranice mezi světlou a tmavou částí obrazu.
5. Naměřenou hodnotu zaznamenáme a opakujeme měření na dalším článku akumulátoru.
Obrázek 8 Měření hustoty elektrolytu refraktometrem
4.1.3 Vyhodnocení měření při odlišných hustotách elektrolytu
Neliší-li se hustota elektrolytu v jednotlivých článcích více nežli o 0,01 kg/l je akumulátor z tohoto hlediska
naprosto v pořádku. Článek s hustotou menší nežli ostatní o více nežli 0,01 kg/l je tzv. opožděný. Odlišnost
mezi nejvyšší a nejnižší naměřenou hodnotou větší nežli povoluje výrobce, (obvykle mezi 0,03 - 0,05 kg/l)
signalizuje již vážnou závadu v akumulátoru. Může se jednat o zkrat, sulfataci, poškozené desky a takový
akumulátor, nepomůže-li ani jeho dlouhodobé nabíjení malým proudem, je lépe vyřadit z provozu. Naměříme-li
nižší hustotu ve dvou sousedních článcích, může to být způsobeno vybíjením těchto článků přes průchodnou
dělící stěnu. Opožděný článek je možné se pokusit dobít i jednotlivě, můžeme-li na nabíječce nastavit přiměřené
napětí a dovoluje-li to konstrukce akumulátoru.
© Zdeněk Vlasák, 2002
10
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
4.2
Měření napětí akumulátoru bez zatížení
Měření napětí naprázdno, v otevřeném obvodu, t.j. bez odběru proudu, nedává přesnou a spolehlivou informaci o
skutečném stavu akumulátoru. Napětí nezatížených článků se mění velmi málo a špatný stav článku se projeví až
při odběru většího proudu. Napětí v otevřené obvodu je nutno měřit digitálním voltmetrem s nepřesností
maximálně 0,5%. Následuje-li měření po předchozím nabíjení baterie, ať již nabíječkou nebo nabíjecí soustavou
vozidla, je nutné následujícím postupem odstranit povrchové napětí baterie:
1. Na 5 minut zapneme hlavní světlomety na vozidle.
2. Světla vypneme a po dalších několika minutách, ve kterých nesmí být akumulátor před měřením znovu
nabíjen, připojíme digitální voltmetr na póly baterie.
3. Přečteme naměřenou hodnotu. U plně funkčního akumulátoru bychom měli naměřit napětí 12,6 V.
Naměříme-li méně nežli 12,2V je nutno akumulátor dobít. U závadného akumulátoru naměříme napětí
nižší nežli 12V. Napětí přibližně 10,5V indikuje že některý článek je zkratován a napětí 0 V znamená
že sériové spojení článků je přerušeno.
Dalšími možnostmi jak provést odstranění povrchového napětí před měřením je ponechat akumulátor po nabíjení
4 až 12 hodin v klidu, nebo otáčet motorem po dobu 15 sekund s vypnutým přívodem paliva.
Nabití akumulátoru v %:
12,6 V
100%
12,4 V
75%
12,2 V
50%
12.0 V
25%
<12 V
0%
Obrázek 9 Měření napětí nezatíženého
akumulátoru
4.3
Měření akumulátoru pod
zatížením.
Předchozí prováděná měření vedla ke změření stupně nabití baterie, avšak nebyla ověřena schopnost baterie
dodat dostatečný startovací proud. Tuto schopnost má zejména měření napětí akumulátoru v průběhu jeho
podstatného zatížení. Různé způsoby měření kapacity akumulátorů vycházejí z různého způsobu zatížení, různé
velikosti zatížení a různého času po který je proud z akumulátoru odebírán. Intenzita proudu i čas zatížení jsou
odlišné dle různých výrobců a dle místně platných norem.
Podle normy ČSN byl zatěžovací proud stanoven jako trojnásobek jmenovité kapacity baterie C20. Má-li tedy
akumulátor jmenovitou kapacitu 100 Ah, měli bychom při měření odebírat proud 300A.
Doba zatěžovacího testu byla stanovena dle stejné normy na 10 sekund a po tuto dobu má být měřené napětí u
dobrého akumulátoru stabilní a nesmí poklesnout pod minimální hodnotu určenou příslušnou normou, nebo
výrobcem. Tyto minimální hodnoty jsou závislé na teplotě elektrolytu v průběhu měření.
Zatížení akumulátoru můžeme realizovat například startováním vozidla nebo zapojením zatěžovacích odporů.
4.3.1 Měření napětí akumulátoru během startu.
Na póly baterie připojíme voltmetr. Vyřadíme přívod paliva nebo zapalovací systém vozidla a startujeme po
výrobcem nebo normou určenou dobu, (např. šest sekund). Během startu motoru odečítáme napětí na přístroji.
Při normální teplotě (20°C), by nemělo napětí akumulátoru během startu poklesnout pod hodnotu uváděnou
výrobcem (obvykle 8 - 10V).
Podobný test je u motorových vozidel automaticky prováděn a vyhodnocen diagnostickým přístrojem spolu
s testem činnosti nabíjecí soustavy vozidla. Za těchto okolností je ovšem čas zatížení akumulátoru kratší, protože
není znemožněn běh motoru.. Na obr. 8 vidíme oscilogram poklesu napětí při startu na hodnotu 8V – akumulátor
je testem vyhodnocen jako nevyhovující, nabíjecí soustava je naopak v dobrém stavu.
© Zdeněk Vlasák, 2002
11
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 10 Měření poklesu napětí při startu motoru
Na dalším obrázku vidíme záznam stejného testu na starším vozidle, s větším akumulátorem a s dynamem.
Pokles napětí při startu je mnohem menší (při prvém startu nezaskočil pastorek do věnce setrvačníku),
akumulátor je v pořádku. Naopak nabíjení akumulátoru je i ve středních otáčkách motoru nedostatečné (napětí
dodávané dynamem je příliš nízké), při volnoběhu potom není akumulátor dynamem téměř vůbec dobíjen.
Zdrojová soustava je dimenzována pro akumulátor s menší kapacitou.
Obrázek 11 Akumulátor v pořádku, zdrojová soustava poddimenzována
4.3.2 Měření akumulátoru zátěžovým voltmetrem.
Tradičním přístrojem pro měření pod zatížením , stále používaným u akumulátorů klasické konstrukce s
pryžovou nádobou a s přístupem k pólovým vývodům jednotlivých článků, je voltmetr se zatěžovacím odporem.
Přístroj se skládá z vidlice se dvěma nebo čtyřmi hroty, mezi kterými je zapojen zatěžovací odpor.
© Zdeněk Vlasák, 2002
12
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Při přitlačení hrotů na vývody jednotlivých článků začne odporem protékat proud a na voltmetru s nulou
uprostřed stupnice odečítáme naměřené napětí.
1.
2.
3.
Měřící hroty
Zatěžovací odpor
Stupnice přístroje
Obrázek 12 Zátěžový voltmetr
Nevýhodou těchto přístrojů je použití jediného vybíjecího odporu pro akumulátory různých velikostí a kapacit.
Proto je obvykle stupnice přístroje doplněna několika pásmy, ve kterých jsou vyznačeny kapacity běžně
používaných akumulátorů. Jsou-li naměřené hodnoty napětí uvnitř pole vymezeného pro akumulátor příslušné
kapacity, je měřený článek v provozuschopném stavu. Doba měření tímto přístrojem by měla být co nejkratší,
abychom zatěžovací odpor přístroje nadměrně tepelně nezatížili. Doporučená doba měření zátěžovým
voltmetrem tohoto typu je max. 5 sekund. Hodnota napětí nesmí v průběhu měření rychle klesat. Naměřené
hodnoty mimo vyznačené pole signalizují nedostatečně nabitý, nebo vadný článek.
Protože při přitlačení a uvolnění měřících hrotů dochází k jiskření, nelze tímto přístrojem měřit v prostředí
s nebezpečím výskytu benzinových par, (v blízkosti palivové soustavy) a nelze také měřit v průběhu nabíjení a
těsně po jeho dokončení kdy z článků uniká třaskavá směs kyslíku a vodíku.
Výhodou tohoto zátěžového voltmetru je možnost přímo měřit jednotlivé články a spolehlivě diagnostikovat
vadné články, což u přístrojů měřících napětí celé baterie není možné.
4.3.3 Měření akumulátoru testovacím přístrojem s nastavitelným zatěžovacím
odporem.
Pro bateriové testery s proměnlivou zátěží, (přepínacím odporem), nastavíme zátěžový proud dle pokynů
výrobce, zpravidla na trojnásobek kapacity baterie v ampérhodinách [Ah], nebo na polovinu startovací kapacity
baterie za studena (CCA) [A]. Doba trvání a vyhodnocení testu je dle výrobců 10 až 60 sekund.
V prodeji jsou přístroje analogové i digitální, přístroje zobrazují mimo naměřeného napětí, rovněž stav
akumulátoru (defekt), startovací výkon a stav nabití [%]. Naměřené hodnoty zůstávají obvykle určitou dobu
uloženy v paměti přístroje.
Obrázek 13 Měřící přístroj s proměnlivým zatěžovacím odporem
Postup práce
1. Přístroj připojíme k akumulátoru dle návodu výrobce.
2. Nastavíme velikost proudu v Ah nebo v A dle návodu výrobce.
3. Není-li test proveden přístrojem automaticky, zatěžujeme akumulátor po dobu předepsanou výrobcem.
© Zdeněk Vlasák, 2002
13
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
4.
Není-li vyhodnocení akumulátoru přímo zobrazeno přístrojem, naměřené hodnoty vyhodnotíme dle pokynů
výrobce, nebo obecně takto:
Naměřené
napětí
10 V a více
9,6V – 9,9V
9,5V a méně
Stav akumulátoru
Baterie v dobrém stavu
Baterie pravděpodobně vyžaduje nabití. Byl-li test proveden na baterii ne zcela nabité,
naměříme při opakovaném testu nabité baterie vyšší hodnotu napětí.
Baterie ve špatném stavu, vyžaduje výměnu.
Tabulka 2 Vyhodnocení měřeného napětí
Velikost minimálního přípustného napětí při zatížení opět závisí na teplotě elektrolytu v akumulátoru.
Teplota elektrolytu
21°C a více
16°C
10°C
4°C
-1°C
-7°C
-12°C
-18°C
Minimální naměřené napětí
9,6V
9,5V
9,4V
9,3V
9,1V
8,9V
8,7V
8,5V
Tabulka 3 Závislost minimálního napětí na teplotě
4.4
Diagnostika akumulátoru měřením vodivosti baterie.
Mezi vodivostí baterie a její CCA kapacitou existuje vztah přímé úměrnosti. Tohoto vztahu využívají přístroje
provádějící diagnostiku akumulátoru měřením jeho vodivosti. Tyto diagnostické přístroje nepoužívají ke
kontrole akumulátoru proudovou zátěž, mohou tedy prověřit i stav vybitého akumulátoru a umožňují také
testovat akumulátor i v průběhu jeho nabíjení.
Za účelem změření vodivosti baterie je zkušebním přístrojem generován do akumulátoru signál střídavého
proudu s malou amplitudou a je měřena a posuzována jeho odezva. Vodivost baterie je závislá na velikosti
aktivní plochy desek, která je k dispozici jako zdroj elektrické energie. Během provozu aktivní povrch desek
sulfatuje, nebo ztrácí aktivní materiál, což má za následek snižování kapacity baterie. Tyto skutečnosti, stejně
jako vybití, zkraty nebo přerušení elektrického spojení uvnitř akumulátoru se rovněž projeví změnou jeho
vodivosti. Známým představitelem těchto testerů jsou přístroje firmy Midtronics.
Postup práce s testerem Midtronics.
1. Připojíme přístroj k akumulátoru dle návodu výrobce.
2. Pomocí ovládacích prvků nastavíme informaci zda je měřený akumulátor odpojen, nebo připojen
k vozidlu, kapacitu baterie a způsob zadání jmenovité kapacity baterie (CCA, CA, RC, DIN atd.).
3. Ovládacím prvkem dáme pokyn k automatickému provedení testu a zobrazení jeho výsledků.
© Zdeněk Vlasák, 2002
14
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 14 Přístroj na měření vodivosti akumulátoru
5 DEMONTÁŽ, OČIŠTĚN Í A MONTÁŽ SVOREK AKUMULÁTORU
Před odpojením svorek akumulátoru vypneme všechny elektrické spotřebiče, zejména zapalování. Před
jejich zapojením mají být rovněž všechny spotřebiče na vozidle které lze běžným způsobem vypnout
vypnuty. V opačném případě dochází během připojování druhé svorky ke zbytečnému jiskření mezi
svorkou a pólem akumulátoru.
Před odpojením akumulátoru je třeba si uvědomit že současně vypínáme napájení pamětí řídících jednotek,
nastavení radiového přijímače včetně jeho kódování proti krádeži, hodiny i další elektronická zařízení. V těchto
případech je lépe před odpojením akumulátoru připojit k soustavě náhradní zdroj. U některých vozidel postačí
dle sdělení výrobců 9V baterie připojená k zásuvce pro zapalovač na palubní desce vozidla.
Demontáž i montáž kabelových svorek provádíme přednostně pomocí dvou montážních nástrojů – nejčastěji
montážních klíčů, abychom kroutící moment kterým ovládáme stahovací šroub nepřenášeli na pólový vývod
akumulátoru. Jedním z nástrojů si svorku přidržíme, a druhým povolujeme nebo dotahujeme stahovací šroub.
Při demontáži nejprve uvolníme a odpojíme záporný pól u kterého nehrozí v případě dotyku montážního
nástroje s hmotou vozidla k nebezpečí zkratu. Po odpojení záporného vodiče můžeme potom odpojit kladný
vodič. Při zapojování akumulátoru do vozidla postupujeme ze stejných důvodů opačně, začneme kladným
vodičem a po jeho dotažení připojíme vodič záporný.
Po odpojení vodiče od akumulátoru jej zabezpečíme aby nemohl samovolně padnout zpět a znovu se spojit
s pólovým vývodem akumulátoru.
Před každou montáží vodičů k akumulátoru vhodným nástrojem odstraníme z pólových vývodů i svorek
akumulátoru nečistoty a stopy koroze.
Obrázek 15 Nástroje na čištění a opravy pólových vývodů a kabelových koncovek.
© Zdeněk Vlasák, 2002
15
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Po očištění a zpětné montáži svorky akumulátoru lehce potřeme mazacím tukem, v prodeji jsou i speciální tuky
odolávající kyselině.
Při odpojeném akumulátoru nenecháváme motor v chodu, hrozí poškození elektrického zařízení na vozidle.
Obrázek 16 Čištění pólových vývodů a svorek akumulátoru
Při připojování akumulátoru k vozidlu jej nesmíme zapojit s obrácenou polaritou. V krátké době potom může
dojít k zničení elektronických prvků v elektrické soustavě vozidla.
Po dokončení montáže akumulátoru prověříme kvalitu naší práce jednak vizuální kontrolou a také funkčně
opakovaným startem motoru.
6 SAMOVOLNÉ VYBÍJENÍ AKUMULÁTORU
6.1
Přirozené samovybíjení.
Přirozené samovybíjení je normálním fyzikálním jevem u akumulátorů a elektrických článků. Toto pravidlo platí
i v případě olověných akumulátorů. Za normálních podmínek u nich dochází ke ztrátě přibližně 1/100 kapacity
akumulátoru v Ah za 1 den. Samovybíjení je také intenzivnější v případě výskytu nečistot v elektrolytu.
Důsledkem této skutečnosti je nutnost periodického dobíjení akumulátorů vozidel v případě jejich odstavení
z provozu. Díky neustálému vylepšování materiálů mřížek článků a aktivních hmot jsou moderní akumulátory na
přirození samovybíjení méně citlivé.
6.2
Parazitní (svodové) proudy.
Moderní automobily jsou vybaveny elektronickými systémy které vyžadují stálé připojení k akumulátoru i při
parkování vozidla. Jedná se například o hodiny, paměti řídících počítačů, zabezpečovací zařízení atd., které jsou
pod proudem i na zaparkovaném vozidle a při vypnutém zapalování. Jejich proudový odběr však zpravidla není
velký (např. 20mA) a pouze podtrhuje nutnost periodického dobíjení akumulátorů jak uvedeno výše.
Problém nastává jestliže se proudový odběr podstatně zvýší (nad 35 – 50mA), potom mluvíme o nechtěných
parazitních proudech. Tyto proudy jsou možnou a častou příčinou stále nedostatečně nabité baterie.
Parazitní proudy mohou z akumulátoru unikat i jako důsledek mokrého nebo silně znečištěného povrchu víka
baterie, kde vrstva vody nebo nečistot způsobí vodivé spojení mezi póly akumulátorů. V těchto případech
pomůže řádné očištění a vysušení povrchu akumulátoru.
Máme-li podezření na výskyt parazitních proudů připojíme ampérmetr mezi záporný vývod baterie a kostru a
změříme hodnotu procházejícího proudu. Naměříme-li více nežli 30 - 50 mA, (možno porovnat měřením
identického vozidla), jedná se o pravděpodobně chybový parazitní proud Příčinu závady potom diagnostikujeme
a odstraníme.
Na povrch baterie se nesmějí odkládat žádné předměty a je-li prostor pro akumulátor zakryt kovovým krytem,
nesmí být tento kryt nepřiměřeně zatěžován. V obou těchto případech může za nepříznivých okolností nastat
zkrat přes svorky akumulátoru.
© Zdeněk Vlasák, 2002
16
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 17 Měření parazitních proudů
7 PŘECHODOVÉ ODPORY
Přechodové odpory se v souvislosti s připojením akumulátoru objevují mezi pólovým vývodem akumulátoru a
kabelovou svorkou, mezi kabelovou svorkou a kabelem a v místě spojení záporného vodiče na hmotu vozidla.
Ačkoliv mohou být popisovaná spojení řádně dotažena a na pohled správně provedena, může slabá vrstva koroze
na vodičích způsobit značné problémy. Tyto se projeví např. nedostatečným dobíjením akumulátoru, nebo
nedostatečným výkonem startéru. Po zapnutí silného spotřebiče, t.j. startéru nebo dálkových světlometů může
dojít i k úplnému výpadku proudu na vozidle. Existenci zvýšeného odporu zjistíme změřením poklesu napětí na
rozhraní mezi jednotlivými částmi el. obvodu během startu motoru.
Jakýkoliv pokles napětí mezi vývodem baterie a jeho svorkou značí přechodový odpor. Pro zamezení výskytu
této závady je nutné provést řádné očištění svorek a pólových nástavců při každé kontrole a montáži baterie.
Obrázek 18 Zjištění přechodového odporu mezi pólem a svorkou akumulátoru
Přechodový odpor mezi svorkou akumulátoru a nepřístupným kabelem zjistíme hmatem nebo radiačním
teploměrem krátce po provedeném startování motoru. Místo přechodového odporu je znatelně teplejší nežli jeho
okolí.
© Zdeněk Vlasák, 2002
17
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
8 NABÍJENÍ AKUMULÁTORŮ
Nabíjením obnovujeme elektrickou energii obsaženou v akumulátoru. Všechny nabíječky akumulátorů pracují
na stejném principu. Do akumulátoru dodáváme elektrický proud kterým obrátíme průběh chemických reakcí
probíhajících na deskách nenabíjeného akumulátoru. Proces nabíjení však není za každých okolností stejný, je
ovlivňován následujícími faktory:
• Schopnost článků akceptovat nabíjecí proud klesá společně s teplotou. Za nízkých teplot nabíjení
baterie vyžaduje více času nežli za běžných okolností. Zamrzlou baterii nelze vůbec nabíjet.
• Množství činné aktivní hmoty desek významně ovlivňuje proces nabíjení. Zmenšující se činná plocha
desek u opotřebovaných a sulfatovaných akumulátorů urychluje nabíjení. Pro sulfatované články jsou
běžné nabíjecí proudy příliš velké. Je-li již činná plocha desek příliš malá nelze akumulátor nabít.
• Nečistoty obsažené v elektrolytu znesnadňují nabíjení.
• Plynující články uvolňují aktivní materiál, ubývá v nich elektrolyt a znesnadňují nabíjení.
8.1
Znaky úplného nabití
Při běžném, pomalém nabíjení mimo vozidlo se baterie považuje za zcela nabitou, jestliže všechny články
intenzivně plynují a hustota elektrolytu ani napětí měřené na svorkách baterie se v průběhu tří měření
prováděných vždy po jedné hodině nezvyšují. Naměřené napětí na svorkách akumulátoru by mělo být v rozmezí
15 – 16,5 V (měřeno při průchodu předepsaného nabíjecího proudu) a hustota elektrolytu rovná hodnotě
1,28 g/cm3 při teplotě elektrolytu 25°C.
8.2
Znaky úplného vybití
U baterie která byla řádně uvedena v činnost a u které byla po předchozím nabití hustota elektrolytu ověřena
nebo stabilizována na hodnotu 1,28 g/cm3 je považována za vybitou, je-li naměřena hustota 1,12 kg/l při teplotě
25°C.
8.3
Zásady bezpečnosti práce
Při nabíjení se řídíme následujícími pravidly bezpečné práce :
1. Řídíme se pokyny uvedenými v návodu výrobce akumulátoru a výrobce nabíjecího zařízení.
2. Při manipulaci s akumulátorem dodržujeme všechny již uvedené bezpečnostní předpisy. Před nabíjením
odstraníme z akumulátoru nečistoty a zkontrolujeme, případně doplníme, destilovanou vodu.
Akumulátor dobíjíme v dobře větraném prostoru.
3. Nekouříme, ani nepřipustíme výskyt jisker nebo otevřeného ohně v blízkosti akumulátoru.
4. Nepřipojujeme, ani neodpojujeme akumulátor, je-li nabíječ v činnosti.
5. Nepřipojujeme nabíječ k akumulátoru se zamrzlým elektrolytem. Plně nabitá baterie mrzne při -60°C,
vybitý akumulátor však již při -12°C, vadné články s velmi řídkým elektrolytem zamrznou již těsně pod
bodem mrazu. Zamrzlou baterii je nutné před jejím nabíjením, nebo jejím použitím při pomocném
startu přemístit do tepla a nechat roztát.
6. U vozidel s elektronikou nenabíjíme akumulátor připojený k elektrické soustavě automobilu, neuvádí-li
výrobce nabíjecího zařízení jinak. Akumulátor nahradíme náhradním zdrojem a před nabíjením jej od
vozidla odpojíme. Zvýšené napětí nabíječe by mohlo poškodit elektronické obvody na vozidle.
7. U akumulátoru s tekutým elektrolytem víčka článků před nabíjením demontujeme a necháme je
položená na jejich montážním otvoru.
8. Neuvádí-li výrobce nabíječky jinak, nepoužíváme přístroj uvnitř automobilu ani v motorovém prostoru
vozidla. Některé díly, např. přepínače mohou vytvořit el. výboj který v těchto prostorech může způsobit
explozi palivových par nebo třaskavých plynů.
9. Neuvádí-li výrobce nabíječky jinak, používáme přístroj pouze pod střechou, nevystavujeme jej vlivu
deště ani sněhu.
10. Při údržbě a očistě nabíjecích zařízení tato odpojíme od sítě i od baterie a nesnímáme kryt nabíječe.
Údržbu je nutné provádět v termínech stanovených výrobcem.
© Zdeněk Vlasák, 2002
18
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
8.4
Typy nabíjení a nabíjecích zařízení.
Nabíjení lze provádět buď stálým proudem nebo stálým napětím, případně kombinací obou způsobů. Je možno
použít nabíječe s manuálním ovládáním i nabíječe automatické.
8.4.1 Nabíjení stálým proudem (charakteristika I)
Při nabíjení stálým proudem je akumulátor připojen k nabíjecímu zařízení jehož proud je udržován na stejné
hodnotě. V průběhu nabíjení se napětí na svorkách akumulátoru zvětšuje. K udržení stálého proudu se proto
musí též zvětšovat napětí přiváděné na svorky baterie nabíječkou, např. regulačním odporem. Dle typu nabíječky
je regulace prováděna ručně nebo automaticky na základě stanovených časů, případně dle výsledků měření
vodivosti, napětí a teploty. Nabíjení stálým proudem může být realizováno jako napětí jednostupňové, kdy je po
celou dobu nabíjení dodáván do akumulátoru proud o jediné hodnotě a nabíjení vícestupňové, kdy je v průběhu
nabíjení proud stupňovitě snižován.
Jednostupňové nabíjení je používáno především u akumulátorů které jsou pravidelně hluboce vybíjeny a u
kterých potřebujeme v krátké,době (např. přes noc) obnovit jejich plnou kapacitu. Při tomto způsobu nabíjení a
za použití větších nabíjecích proudů, dochází k intenzivnímu plynování článků a je li akumulátor zapojen na
nabíječku příliš dlouho, dochází k přebíjení akumulátoru, zahřívání článků a poškozování (zejména) kladných
desek.
Obrázek 19 Stálý proud, dvoustupňové nabíjení
Proto se v praxi, zejména u baterií pro motorová vozidla používá častěji nabíjení vícestupňové. Zde není
rozhodujícím časový faktor, ale kvalita nabíjení. Nabíjecí proud snižujeme po uplynutí určitého času, po
dosažení určitého stupně nabití, nebo po dosažení určité teploty, popřípadě za určité kombinace těchto faktorů.
Dřívější čas přechodu z vyššího nabíjecího proudu na nižší je možno nastavit v případě kdy preferujeme méně
intenzivní plynování článků.Jiná situace nastává chceme-li především kompenzovat rozdíly mezi stavem nabití
jednotlivých článků. V tomto případě přepínáme na nižší proud později. Nabíjíme-li více akumulátorů najednou
stálým proudem, připojujeme je k nabíjecímu zařízení do série.
8.4.2 Nabíjení stálým napětím (charakteristika U)
Při nabíjení stálým napětím je akumulátor připojen k nabíjecímu zařízení jehož napětí je přibližně konstantní. Se
vzrůstem stupně nabití akumulátoru se postupně snižuje nabíjecí proud. Nabíjíme-li více akumulátorů najednou
stálým napětím, připojujeme je nabíjecímu zařízení paralelně.
Obrázek 20 Nabíjení konstantním napětím
© Zdeněk Vlasák, 2002
19
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Kombinací obou předešlých charakteristik je charakteristika IU která se používá například u elektronicky
regulovaných nabíječů. Až do plynovacího napětí se nabíjí konstantním proudem, který může být vyšší nežli při
normálním nabíjení. Po dosažení plynovacího napětí se nabíječ přepne do charakteristiky U, proud prudce klesá
a je nastaven na malou zbytkovou nabíjecí hodnotu.
Obrázek 21 Charakteristika IU - průběh napětí a proudu
8.4.3 Nabíjení proudem klesajícím při vzestupu napětí (charakteritika W)
Nabíjecí proud klesá při vzrůstu napětí nabíjeného akumulátoru. Je to v praxi nejčastěji používaný způsob
nabíjení. Průběh nabíjecího proudu leží mezi hodnotami nabíjecích proudů charakteristik I a U. Spád napětí meyi
nabíječem a akumulátorem se v průběhu nabíjení zmenšuje, a tím klesá i nabíjecí proud. Poměr mezi počátečním
a konečným proudem charakterizuje tzv. strmost nabíječe. Např. nabíječ s počátečním proudem o velikosti 0,2
Cn a konečným proudem 0,05 Cn má strmost 4:1 a je typickým představitelem nabíječů pro olověné
automobilové akumulátory.
Obrázek 22 Charakteristika W - průběh napětí a proudu
Je-li v průběhu nabíjení podle charakteristiky W nabíječ po dosažení plynovacího napětí automaticky odpojen a
po poklesu napětí akumulátoru opět cyklicky zapínán hovoříme o tzv. charakteristice WAE. Nabíječe pracující
dle této charakteristiky jsou vhodné pro zcela bezúdržbové akumulátory.
Obrázek 23 Charakteristika WAE - průběh napětí a proudu
Další varianta W charakteristik, charakteristika IWU zavádí nejprve nabíjením s vyšším, ale ohraničeným
konstantním proudem, potom přechází do režimu W kde se při rostoucím napětí proud snižuje a po dosažení
plynovacího napětí přechází do charakteristiky U kde nabíjecí proud prudce klesá.
© Zdeněk Vlasák, 2002
20
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 24 Charakteristika IWU - průběh napětí a proudu
8.4.4 Rychlé nabíjení.
Při rychlém nabíjení je akumulátor dobíjen vysokým počátečním nabíjecím proudem (i více nežli 100% kapacity
akumulátoru v Ah ). Rychlé nabíjení použijeme, potřebujeme-li rychle dodat do akumulátoru velké množství
elektrické energie a rozhodujícím faktorem je čas, nikoliv zachování dlouhé životnosti baterie ani dosažení jejího
úplného nabití. Tohoto cíle můžeme dosáhnout, máme-li možnost nastavit nabíjecí proud nebo napětí na
relativně vysokou hodnotu. Tímto způsobem lze dodat do akumulátoru většinu ztracené kapacity během prvních
minut nebo desítek minut po zapojení nabíječky. Jakmile akumulátor začne plynovat (přibližně 2,4V na článek),
je nutné nabíječku vypnout, nebo přepnout do režimu běžného nabíjení. Delší čas připojení při intenzivním
nabíjení zkracuje životnost baterie, proto jsou rychlonabíječky zpravidla vybaveny časovým vypínačem.
Rychlým nabíjením se nedoporučuje nabíjet akumulátor často, nelze jej použít pro první nabíjení akumulátorů
uváděných do provozu, ani pro nabíjení akumulátorů které nebyly delší dobu používány. V poslední době je
nabíjení extrémně velkými proudy používáno v kombinaci s diagnostickými přístroji měřícími vodivost baterie,
které zajistí že baterie nebude na nabíječce zapojena aniž by spolehlivě přijímala nastavený nabíjecí proud.
Obrázek 25 Charakteristika W0W - průběh napětí a proudu
Možným řešením pro rychlé nabíjení je charakteristika W0W. Sestává ze dvou W charakteristik. Nejprve
probíhá rychlé nabíjení a po uplynutí nastavené doby je nabíječ přepnut do režimu normálního nabíjení.
Obrázek 26 Charakteristika W0WA - průběh napětí a proudu
© Zdeněk Vlasák, 2002
21
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Další používanou charakteristikou pro rychlé nabíjení je charakteristika W0WA. Po dosažení plynovacího napětí
je rychlé nabíjení automaticky přepnuto do normálního nabíjení. Po dosažení zvoleného napětí ( např. 2,6V) je
potom nabíjení ukončeno.
8.4.5 Základní (běžné nabíjení)
Běžně používaným způsobem nabíjení se obvykle rozumí nabíjení stálým proudem. Baterii dobíjíme, je-li to
možné, proudem korespondujícím s velikostí vybíjecího proudu. Byla-li baterie vybita pomalu, což je např. u
nepoužívaného akumulátoru, nabíjíme ji delší dobu malým nabíjecím proudem (přibližně 1/20 kapacity C20),
došlo-li k rychlému vybití baterie např. následkem dlouhodobého startování motoru, nabíjíme větším nabíjecím
proudem (maximálně 1/5 kapacity C20 za předpokladu že nedochází k nadměrnému zahřívání baterie. Neznámeli rychlost vybíjení a máme li k dispozici dostatek času, dáme přednost malému nabíjecímu proudu. Rozšířené je
tzv. dvoustupňové nabíjení. Nejprve dobíjíme proudem 0,1 * C20 a když již články plynují, ukončíme nabíjení
proudem o intenzitě 0,05*C20.
8.4.6 Absorpční nabíjení
Akumulátor je nabíjen stálým napětím a proud klesá až do úplného nabití baterie. Konečná velikost proudu je
přibližně 1% kapacity C20. Velikost použitého napětí závisí na typu akumulátoru.
8.4.7 Vyrovnávací nabíjení.
Záměrné přebíjení akumulátoru jehož účelem je vyrovnání rozdílu v napětí a v hustotě elektrolytu mezi
jednotlivými články baterie. Během nabíjení články intenzivně
plynují a hustota elektrolytu je měřena v pravidelných intervalech,
např. po hodině. Probíhá nabíjením za stálého proudu a je
ukončeno jestliže se napětí ani hustota elektrolytu již nezvyšuje.
8.4.8 Trvalé nabíjení
Nabíječky pro trvalé nabíjení mohou být trvale připojeny
k akumulátoru. Pracují s nízkým stálým napětím (do 2,3V na
článek) a dosahují velmi nízkých nabíjecích proudů, které
nezpůsobují plynování článků. Připojují se k akumulátorům
vozidel které nejsou používány v provozu, ale u kterých má být
zaručena spolehlivá a stálá provozuschopnost, např. u vozidel
ozbrojených sil apod.. Je-li současně z akumulátoru odebírán
proud, mluvíme o tzv. plovoucím nabíjení, nebo o záložním či
zásobním provozu, např. u obytných přívěsů.
Obrázek 27 Nabíječka v garáži útvaru profesionálních hasičů
Tyto nabíječky v podstatě nahrazují proudovou kapacitu ztracenou samovybíjením nebo relativně nízkým
proudovým odběrem.
Napětí zdroje musí samozřejmě být nastaveno velmi přesně, aby nedocházelo k přebíjení nebo naopak
k nedobíjení akumulátoru. V zahraničí jsou pro trvale nabíjení s výhodou používány nabíječky využívající
energii slunečního světla dodávanou fotočlánky.
8.4.9 Cyklické nabíjení
Jiným způsobem zajištění stálé provozuschopnosti jsou nabíječky které cyklicky nabíjejí akumulátory většího
počtu připojených vozidel. Taková nabíječka je zobrazena na připojeném obrázku č.27. Akumulátor každého
vozidla je potom automaticky připojen na nabíječku v průběhu nastaveného časového intervalu (např. 1 hodina),
pouze po dobu několika minut. Napětí zdroje nemusí být potom již tak přesně regulováno, jak je tomu u trvalého
nabíjení a je možné selektivně po delší dobu nabíjet kterékoliv z připojených vozidel.
8.4.10 Pulsační nabíjení
Nabíječka dodává do akumulátoru impulsy stejnosměrného proudu s řízenou frekvencí a amplitudou proudu i
napětí. Výsledkem je, (dle výrobce), zesílení vazby mezi mřížkou a aktivní hmotou desek a lepší účinek proti
vzniku a při rozpouštění sulfatace.
© Zdeněk Vlasák, 2002
22
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 28 Nabíječka pro pulsační nabíjení
8.5
Manuálně ovládané nabíječky.
Nabíjejí je prováděno ručně nastaveným nabíjecím proudem a napětím, případně i časem. Na základě
provedených měření je nutné správně posoudit potřebný čas nabíjení a tím zabránit škodlivému přebíjení baterie.
Obrázek 29 Manuálně a automaticky ovládané nabíječky
Postup nabíjení:
1. Přesvědčíme se o typu nabíjeného akumulátoru, jedná-li se o uzavřený bezobslužný akumulátor bez
přístupu k jednotlivým článkům, nabíjíme jej zpravidla nižším nabíjecím proudem. Otevřený
akumulátor u kterého je možno měřit hustotu elektrolytu a dolévat destilovanou vodu můžeme nabíjet
jak malým, tak větším nabíjecím proudem.
2. Ujistíme se že nabíječka je před připojením akumulátoru vypnuta a odpojena od sítě.
3. Připojíme nabíječ k akumulátoru, kladný vodič ke kladnému a záporný vodič k zápornému pólu
akumulátoru.
4. Připojíme nabíječ k elektrické síti, nastavíme požadované parametry, dle počtu, velikosti a stavu
zapojených akumulátorů, (napětí, proud, čas vypnutí) a nabíječku zapneme. Některé nabíječky jsou
doplněny zkušebním přístrojem který navrhne vhodnou velikost proudu a čas nabíjení. Používané
velikosti nabíjecích proudů a časy nabíjení pro zcela vybité akumulátory jsou uvedeny v následující
tabulce.
© Zdeněk Vlasák, 2002
23
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Kapacita v Ah
50 a méně
50 – 75
75 – 100
100 – 150 Ah
RC v minutách
75 a méně
75 - 115
115 - 160
160 - 245
5A
10 h
15 h
20 h
30 h
10 A
5h
7,5 h
10 h
15 h
20 A
2,5 h
3,25 h
5h
7,5 h
30 A
2h
2,5 h
3h
5h
40 A
2h
2,5 h
3,5 h
Tabulka 4 Používané proudy a časy nabíjení
5.
6.
7.
V průběhu nabíjení periodicky kontrolujeme baterii přiložením ruky na její boční stranu, nebo pomocí
radiačního teploměru. Je-li baterie nadměrně teplá (nad 50°C), přerušíme nabíjení a necháme
akumulátor vychladnout.
Po ukončení nabíjení se ujistíme, že před odpojením akumulátoru je nabíječka odpojena od sítě.
Používáme-li vícestupňový způsob nabíjení regulujeme ovládacími prvky dle určeného časového plánu
průběh nabíjení.
Obrázek 30 Příklad algoritmu automatického nabíjení otevřené Sb/Ca baterie
8.6
Automatické nabíječky
Dle vloženého programu automaticky regulují nabíjecí proud a napětí, přepínají mezi různými nabíjecími
charakteristikami.
Postup nabíjení:
1. Přesvědčíme se o typu a kapacitě nabíjeného akumulátoru a ujistíme se že nabíječka je před připojením
akumulátoru vypnuta a odpojena od sítě.
2. Připojíme nabíječku k akumulátoru, kladný vodič ke kladnému a záporný vodič k zápornému pólu
akumulátoru. Moderní nabíječky jsou vybaveny ochranou proti přepólování.
3. Má-li nabíječka ovládací prvky, nastavíme je podle typu akumulátoru a návodu k obsluze nabíječe
(běžné akumulátory, bezobslužné akumulátory, akumulátory s elektrolytem ve formě gelu atd.).
4. V průběhu nabíjení periodicky kontrolujeme baterii přiložením ruky na její boční stranu, nebo pomocí
radiačního teploměru. Je-li baterie nadměrně teplá (nad 50°C), přerušíme nabíjení a necháme
akumulátor vychladnout.
© Zdeněk Vlasák, 2002
24
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 31 Příklad algoritmu automatického nabíjení bez-údržbové uzavřené Ca/Ca baterie
5.
6.
V průběhu nabíjení si nabíječka dle svých programů automaticky nastavuje nabíjecí napětí a proud.
Po ukončení nabíjení se ujistíme, že před odpojením akumulátoru je nabíječka vypnuta a odpojena od
sítě.
Obrázek 32 Příklad algoritmu automatického nabíjení uzavřené AGM baterie
8.7
Průběžně kontrolované nabíjení
Mezi nově zaváděné způsoby nabíjení patří průběžně kontrolované nabíjení. Je umožněno sloučením přístroje
pracujícího na principu měření vodivosti baterie s nabíjecím zařízením vybaveným mikroprocesorem. Je zde
využito skutečnosti, že tento způsob měření nevyčerpává akumulátor zatěžovacím proudem a je opakovaně
aplikovatelný po celou dobu nabíjení. Toto řešení je významné zejména u rychlého nabíjení.
© Zdeněk Vlasák, 2002
25
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 33 Test akumulátoru před nabíjením
Prvním úkonem je změření stavu baterie ještě před jejím nabíjením. Je provedeno měření vodivosti a napětí
baterie. Naměřené hodnoty indikují stav akumulátoru. Jak již bylo uvedeno, platí mezi vodivostí a kapacitou
akumulátoru vztah přímé úměrnosti. Zjištěná vodivost je porovnána s hodnotou předpokládanou pro obsluhou
zadanou kapacitu testované baterie a přepočítána na tzv. relativní kapacitu. Je-li zjištěna vyšší relativní kapacita
a současně nízké napětí, je pravděpodobně některý ze článků akumulátoru zkratovaný. Nabíjení takového
akumulátoru je nejen nehospodárné, ale i nebezpečné. Vyšší napětí a nízká relativní kapacita je charakteristická
pro pokročilou sulfataci, a také pro ztrátu aktivní hmoty v důsledku stáří akumulátoru nebo těžkých provozních
podmínek. Nabíjení takového akumulátoru je ztrátou času a plýtváním elektrickou energií.
Je-li naměřeno současně nízké napětí a nízká relativní kapacita, může se jednat jak o vadný článek, tak i o
hluboce vybitou baterii. Takový akumulátor je připojen na nabíječku a je průběžně sledována jeho reakce na
nabíjecí proud. Baterie se zkratovaným článkem vykazuje daleko rychlejší nárůst kapacity, nežli hluboce vybitý
akumulátor.
Obrázek 34 Reakce akumulátoru na nabíjecí proud
Informace získané měřením napětí a vodivosti baterie dovolují v průběhu prvních minut nabíjení zjistit
přítomnost nadměrně opotřebených, zkratovaných, nebo sulfatovaných článků, nebyly-li již spolehlivě zjištěny
při měření před nabíjením. V těchto případech je proces nabíjení přerušen dříve nežli nastane potenciálně
nebezpečná nebo ekonomicky ztrátová situace.
Měření vodivosti, napětí a nabíjecího proudu je prováděno po celou dobu nabíjení a je jím sledována skutečnost
zda baterie akceptuje použitý nabíjecí proud a zda se její kapacita se zvyšuje. Po dosažení nejvyšší kapacity je
© Zdeněk Vlasák, 2002
26
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
proces nabíjení ukončen, nebo je sníženo napětí na takovou úroveň aby bylo dosaženo plného nabití akumulátoru
bez škodlivých následků.
Obrázek 35 Výsledky měření provedených v průběhu nabíjení
Údaje získané měřením vodivosti baterie dovolují v průběhu nabíjení pomocí vhodného algoritmu vypočítat a
řídit napětí a intenzitu nabíjecího proudu tak, aby nabití baterie proběhlo v co nejkratším čase, bez nadměrného
plynování článků a bez nebezpečí přebíjení baterie.
Indikace průběhu nabíjení může být provedena v procentech stupně nabití, získaných ampérhodinách nebo
ampérech CCA a rovněž oznámením časového intervalu do konce nabíjení.
Na konci nabíjení je opět provedeno měření a stav baterie je diagnostikován a oznámen. Využití počítače zajistí
možnost zaznamenat výsledky testu v elektronické formě, případně i v čárovém kódu a využít tyto informace
např. pro evidenci, pozdější analýzy nebo pro reklamační řízení.
Obrázek 36 Hodnocení stavu akumulátoru po ukončení nabíjení
Z výše psaného je zřejmé že je zajištěno:
• Snížení rizika spojeného s procesem rychlého nabíjení akumulátoru. Přebíjení, tepelné poškození a
intenzivní plynování článků je výrazně omezeno nebo zcela eliminováno.
• Zkrácení času potřebného pro nabití vybitého akumulátoru. Praktické zkoušky prokázaly že většina
vybitých baterií uvedena do provozuschopného stavu v průběhu jedné hodiny od počátku nabíjení aniž
by docházelo k přebíjení nebo vážnému poškození článků.
© Zdeněk Vlasák, 2002
27
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
•
Zpřesnění diagnostiky akumulátoru, zjednodušení rozhodovacích procesů a snížení nároků na odborné
znalosti a zkušenosti obsluhy.
Testování těchto nabíječek prokázalo následující zajímavé pracovní výsledky. Z celkem 1200 nefunkčních
akumulátorů dodaných ke kontrole a k případnému nabití byly vadné akumulátory diagnostikovány
v průměrném čase 7,2 minuty a dobré akumulátory uvedeny do provozuschopného stavu v průměru za 32 minut.
Výsledek testu
Počet akumulátorů
Dobrý
Vadný
Celkem
372
828
1200
Průměrný čas nabití resp.
diagnostiky
32,2 min.
7,2 min
-
Tabulka 5 Statistika sledovaných nabíjení
Průběžně kontrolované dobíjení představuje nový postup v diagnostice a nabíjení akumulátoru s důrazem
zejména na čas pracovního procesu. Časový průběh je realizován v minutách, nikoliv v hodinách jako u
klasického způsobu nabíjení. V porovnání s tradičními metodami tedy podstatně celý pracovní proces urychluje,
významně zvyšuje produktivitu práce, přičemž zajišťuje i přiměřenou kvalitu.
9 KAPACITNÍ ZKOUŠKA AKUMULÁTORU
Touto zkouškou lze určit kapacitu akumulátoru klasickým dlouho používaným, avšak časově náročným
způsobem, bez použití moderních testovacích přístrojů. Podstatou zkoušky je vybíjení plně nabitého
akumulátoru jmenovitým vybíjecím proudem.
Obrázek 37 Přepočet kapacity dle teploty při měření
Před vlastní zkouškou se musí baterie nejprve dokonale nabít. Nabití je provedeno manuálně ovládaným
nabíječem, proudem o velikosti 1/10 kapacity C20, až do dosažení konečných znaků nabití, t.j. ustáleného napětí a
hustoty elektrolytu při intenzivním plynování článků. Již během nabíjení je sledováno chování jednotlivých
článků.
Během nabíjení je udržován stálý nabíjecí proud a pravidelně měřeno napětí článků a hustota elektrolytu.
© Zdeněk Vlasák, 2002
28
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Zkratovaný článek se projeví nižším napětím, opožďuje se oproti jiným článkům, nebo jej vůbec nelze nabít.
Sulfatovaný článek má z počátku značně vysoké napětí (tři i více voltů), v průběhu nabíjení se opožďuje, i když
plynuje dříve nežli ostatní články.
Nabíjení lze ukončit až tehdy, vykazují-li úplné znaky nabití všechny články baterie. Je-li opoždění některého
článku větší nežli 0,01 g/cm3, je možné jej vyrovnat s ostatními články samostatným nabíjením, dovoluje-li to
ovšem konstrukce akumulátoru.
Po skončení nabíjení je stabilizována hustota elektrolytu. Je-li hustota větší nežli 1,28 g/cm3 je odsáta část
elektrolytu a dolita destilovaná voda. V opačném případě nelze dolévat koncentrovanou kyselinu sírovou, ale je
použit elektrolyt o vyšší hustotě (např. 1,32 g/cm3). Po úpravě hustoty elektrolytu je baterie ještě podobu asi 40
minut nabíjena, aby se elektrolyt promíchal. Měření hustoty po úpravě je potom možné až po ukončení
plynování článků.
Vlastní kapacitní zkouška je provedena přibližně po dvou hodinách. Baterii je připojena přes ampérmetr
k vybíjecímu odporu, na kterém je udržován konstantní vybíjecí proud o hodnotě 1/20 jmenovité kapacity
akumulátoru. Je zaznamenán čas počátku vybíjení a v pravidelných intervalech je měřena hustota a teplota
elektrolytu i napětí jednotlivých článků. Vybíjení je ukončeno jakmile klesne napětí jakéhokoliv článku baterie
na hodnotu 1,75V.
Kapacita v ampérhodinách odevzdaná baterií při kapacitní zkoušce při teplotě t [°C] se vypočítá ze vzorce :
Ct = T * Iv
kde t je střední teplota elektrolytu, vypočtená jako aritmetický průměr teplot měřených ve stejných časových
intervalech během vybíjení
T je doba vybíjení v hodinách uvedená v desetinné soustavě, (např. 75 minut je převedeno na 1,25 hodiny)
Iv je vybíjecí proud v [A]
Vypočtená hodnota je převedena na kapacitu při teplotě 25°C podle vzorce :
C25°C = Ct/(1 + 0,01 * (t – 25))
nebo podle nomogramu na obr. 24.
10 UVEDENÍ BATERIE DO PROVOZU – BATERIE SUCHÉ NABITÉ
10.1 Skladování.
Akumulátory ve stavu „suchém nabitém“ jsou stále, byť menším počtu, zastoupeny v prodejní síti. Je možno je
skladovat s řádně utěsněnými zátkami v místnostech s teplotou od -30°C do 30°C a s atmosférickou vlhkostí
max. 80%.
10.2 Uvedení do provozu.
Baterie se naplní elektrolytem o hustotě 1,28 g/cm3 do výše hladiny předepsané výrobcem. Elektrolyt o
předepsané hustotě je v prodeji, nebo elektrolyt s dodržením zásad bezpečnosti práce předem připravíme.
Elektrolyt se uchovává ve skleněných nádobách vybavených ručním nebo nožním přečerpávacím zařízením.
Potřebná množství kyseliny a destilované vody jsou uvedena v Tabulce 1. Z víček je nutné odstranit vložky
zakrývající plynovací průduchy.
Baterie i elektrolyt má mít při plnění teplotu minimálně 10°C. Elektrolyt se nechá nasakovat do elektrod a
separátorů po dobu nejméně 20 minut. Po této době znovu doplníme elektrolyt a je-li počítáno s okamžitým
zařazením baterie do provozu delší jízdou, můžeme ji zamontovat do vozidla. Dojde-li během plnění baterie
elektrolytem k jejímu nadměrnému zahřívání, znamená to že vlivem příliš dlouhého skladování, nebo špatných
podmínek při skladování, došlo ke ztrátě nabití za sucha. Takovou baterii je zapotřebí ochladit, (např. ponořením
do nádoby s vodou) a nabíjet malým proudem (1/20 kapacity C20) až do znaků dokonalého nabití. Stejným
způsobem nabíjíme akumulátor jestliže nepočítáme po jeho zamontování do vozidla bezprostředně s delší jízdou.
Nedosažení úplného nabití akumulátoru při jeho prvém nabíjení přímo ovlivňuje jeho funkci a životnost.
© Zdeněk Vlasák, 2002
29
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 38 Nádoba na elektrolyt s nožním čerpadlem
11 UVEDENÍ BATERIE DO PROVOZU – BATERIE MOKRÉ-NABITÉ
11.1 Skladování.
Baterie musí být před skladováním. řádně nabity, odpojeny od nabíječky a musí mít řádně upevněné zátky.
Místnost pro skladování musí být suchá a bezprašná. Vytápění místnosti skladu není nutné. Při delší době
skladování dochází ke ztrátám samovybíjením. Klesne-li klidové napětí na hodnotu 12,2 V je zapotřebí baterii
opět nabít.
11.2 Uvedení do provozu.
Baterie mokré-nabité t.j. s elektrolytem jsou dnes na trhu nejvíce zastoupeny. Byly-li skladovány delší dobu
potom je před zamontováním do vozidla ještě nabijeme. Za běžných okolností je ovšem možné je bezprostředně
montovat do vozidla.
12 ZÁVADY AKUMULÁTORŮ A JEJICH ODSTRANĚNÍ
12.1 Výrazný zápach elektrolytu uvnitř vozidla
Není-li porušena těsnost obalu akumulátoru je příčinou příliš vysoká hladina elektrolytu, nebo příliš velké napětí
ve zdrojové soustavě vozidla. Akumulátor je v tomto případě přebíjen a elektrolyt uniká z akumulátoru víčky
jeho článků. Elektrolyt odsajeme, opravíme regulaci napětí ve zdrojové soustavě vozidla.
12.2 Nedostatečný startovací výkon
V případě nedostatečného výkonu akumulátoru pro start motoru hledáme příčinu nejenom v samotném
akumulátoru, startéru a v jejich elektrickém zapojení, ale rovněž v činnosti celé nabíjecí soustavy vozidla. Tyto
závady však již přesahují okruh problémů kterým je věnována tato publikace.
12.3 Vypadávání činné hmoty desek.
Je způsobené nadměrně dlouhým startováním, velkým nabíjecí proudem (zejména překročením dovolené
nabíjecí teploty), přebíjením akumulátoru, nadměrnými vibracemi v provozu atd.. Není-li akumulátor vybaven
kapsovými separátory, způsobuje kal usazený na dně nádoby zvýšené samovybíjení a kousky činné hmoty
mohou zkratovat kladné a záporné desky článku. Poznávacím znakem je v tomto případě skutečnost, že
zkratovaný článek má malý vnitřní odpor a nelze jej nabít. Takto postižený článek, nebo celý akumulátor, je
nutno vyměnit. Nemáme-li tuto možnost, nezbývá nežli vylít z postižených článků elektrolyt, akumulátor
vypláchnout destilovanou vodou a elektrolyt znovu doplnit a stabilizovat. Je-li zkrat způsoben vodivým cizím
tělesem uvnitř akumulátoru, pokusíme se jej opatrně vysypat nebo vyjmout.
© Zdeněk Vlasák, 2002
30
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Je-li akumulátor nabíjen v prostředí s relativně vysokou teplotou (např. více nežli 70°C v motorovém prostoru),
může dojít k tzv. rychlému tepelnému opotřebení akumulátoru, které způsobuje poškození nosných mřížek u
desek článků. Míra tohoto jevu je snižována výrobci akumulátorů vhodným výběrem chemického složení hmoty
mřížek.
12.4 Sulfatace.
Sulfatací rozumíme zbytnění (zhrubnutí) krystalů síranu olovnatého na deskách. Vizuálně se projeví
šedozeleným povlakem na deskách baterie. Tyto zbytnělé krystaly jsou rezistentní vůči elektrickému proudu při
nabíjení, navíc dochází při sulfataci k deformaci (prohnutí) desek, které mohou popraskat. Příčinou sulfatace je
ve většině případů hluboké vybití a ponechání akumulátoru ve vybitém stavu po delší dobu.
Typickými znaky sulfatace jsou :
1. Značné zmenšení výkonu baterie.
2. Malá hustota elektrolytu při zdánlivě nabitém stavu.
3. Zvýšené napětí článků při počátku nabíjení.
4. Abnormálně zvýšení teplota při nabíjení.
5. Plynování článků krátce po zapojení k nabíjení.
6. Zvětšení vnitřního odporu sulfatovaných článků.
Obrázek 39 Deska článku napadená sulfatací pod mikroskopem před a po ošetření baterie pulsační
nabíječkou
Sulfataci lze částečně odstranit těmito způsoby :
1. Lehkou sulfataci se pokusíme odstranit dlouhodobým nabíjením malým nabíjecím proudem (např. 1 – 2
A ) po dobu 48 až 120 hodin (dle kapacity akumulátoru), nejprve při napětí 14,4V. Několikrát baterii
vybijeme do 50% nabití, znovu nabijeme a měříme kapacitu. Nezvyšuje-li se již kapacita, pokusíme se
aplikovat vyšší napětí, musíme ovšem průběžně kontrolovat teplotu elektrolytu a v případě že překročí
45°C ihned nabíjení přerušit a pokračovat opět až po jeho vychladnutí.
2. V zanedbaných případech silné sulfatace se doporučuje následující postup. Vylít z baterie elektrolyt a
několikrát ji propláchnout destilovanou vodou. Potom články naplnit destilovanou vodou a nabíjet
baterii proudem o velikosti 1/100 kapacity C20 tak dlouho, dokud nezačne plynovat a hustota elektrolytu
nedosáhne hodnoty 1,1 g/cm3. Tehdy se nabíjení přeruší, elektrolyt se vylije, baterie se znovu naplní
destilovanou vodou a opět se malým proudem nabíjí. Tento postup se opakuje dokud se při nabíjení
destilovaná voda okyseluje a tím se zvyšuje hustota elektrolytu. Destilovaná voda se potom nahradí
elektrolytem o hustotě 1,28 g/cm3 a baterie se nabíjí jmenovitým nabíjecím proudem. Po dokonalém
nabití se provede kapacitní zkouška a přiblíží-li se zjištěná kapacita jmenovité je možno baterii znovu
předat do provozu. V žádném případě však nelze počítat s tím, že bude mít stejnou startovací schopnost
jako baterie nová.
3. Další uváděné možnosti vylepšení stavu sulfatovaného akumulátoru jsou chemické přípravky které do
určité míry zpomalují nebo odstraňují sulfataci, ošetření akumulátoru pulsační nabíječkou, případně
jeho oživení regeneračním zařízením, které po dobu několika dnů akumulátor podle vloženého
programu nabíjí a vybíjí.
Jsou-li však již desky článků mechanicky poškozeny, výše psané postupy nemají smysl a je nutné článek nebo
celý akumulátor vyměnit.
© Zdeněk Vlasák, 2002
31
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
12.5 Po velkém zatížení je el. soustava vozidla náhle bez proudu
Závada se objevuje po zapnutí startéru nebo po zapnutí dálkových světel. Při velkém proudovém zatížení se
projeví závada nenadálým úplným výpadkem elektrické energie ve vozidle. Vše zhasne jako při odpojení
akumulátoru, často se po chvíli průchod proudu bez dalších zásahů obnoví. Nebezpečné při jízdě, nebezpečné i
pro elektronické systémy v automobilu. Příčinou je přechodový odpor v blízkosti akumulátoru, nejčastěji na jeho
zkorodovaných svorkách, na spojení ukostřovacího vodiče s rámem vozidla, nebo ve slabé přítlačné pružině
uvnitř odpojovače akumulátorů.
13 OPRAVY AKUMULÁTORŮ
Opravy akumulátorů se provádějí ve specializovaných dílnách. Počet těchto dílen se rychle snižuje, protože
většinu automobilových akumulátorů není možné bez poškození rozebrat. Pokud ano, je vždy nutno uvážit a
rozhodnout, zda je odstavený akumulátor opravitelný a zda se oprava vzhledem ke stáří akumulátoru, (průměrná
životnost 3-5 let), ceně práce včetně ceny materiálu a ceně nového akumulátoru ještě ekonomicky vyplatí.
Za opravitelné pokládáme akumulátory klasického provedení nádobami z tvrdé pryže a oddělenými články
s víky zalitými asfaltem, které se používají převážně již pouze u užitkových vozidel. U těchto akumulátorů lze
také měřit bez dalších úprav napětí jednotlivých článků. V případě dále popisovaných závad lze rovněž provést
výměnu jednotlivých vadných článků.
Jsou vyráběny také akumulátory s dvojitým obalem, ve kterých jsou jednotlivé samostatné články
v samostatných nádobách spolu propojeny pomocí šroubových spojek. U těchto akumulátorů je možno v případě
závady snadno vyměnit vadný článek bez větších odborných znalostí a bez speciálních nástrojů. Příkladem jsou
výrobky fy Rolls, která na ně poskytuje záruku po dobu 10 let.
Obrázek 40 Opravitelný (rozebíratelný) akumulátor fy Rolls
Dnes nejvíce vyráběné akumulátory s celistvým víkem a nádobou z plastu, obvykle polypropylenu, se považují
za neopravitelné a v případě poruchy na jediném z článků se vyměňuje celý akumulátor za nový.
Malé trhliny ve víku, případně v obalu akumulátoru se pokusíme opravit vhodným lepidlem. U akumulátorů
klasického provedení s pryžovou nádobou a s víky článku utěsněnými zalévací hmotou, můžeme opravu provést
zacelením trhlin pájedlem vhodné velikosti, případně i s doplněním zalévací hmoty.
U těchto akumulátorů lze též provést výměnu jednotlivých vadných článků. Odvrtáním pólových vývodů pomocí
speciální frézy se jednotlivé články oddělí a elektrickou lopatkou (pájedlem) se odstraní zalévací hmota a těsnění
kolem víka článku. Pomocí ocelových háků vhodné velikosti se vadný článek vyjme.
© Zdeněk Vlasák, 2002
32
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 41 Frézy na odvrtání pólových nástavců
V dalším postupu se nádoba vymyje, usazeniny na dně se odstraní škrabkou a provede se výměna celého bloku
kladných, nebo záporných desek aby bylo zajištěno jejich stejnoměrné nabíjení a vybíjení.
Sestavený blok desek i se separátory se vsune do nádoby. Na pólové vývody se nasadí víko článku a utěsní
vložením těsnící šňůry do žlábku mezi nádobou a víkem. Mezičlánkové spojky se nasunou na pólové vývody
článků a přidáním nového olova se spolu svaří. Do forem se stejným způsobem odlijí i kuželové vývody
koncových článků, t.j. kladný a záporný vývod akumulátoru.
1.
2.
3.
4.
5.
Forma na základ vývodu pro baterie od 50 – 75 Ah
Forma na základ vývodu pro baterie od 75 – 120 Ah
Forma na základ vývodu pro baterie s kapacitou nad 120 Ah
Forma pro kladný vývod akumulátoru
Forma pro záporný vývod akumulátoru
Obrázek 42 Formy pro odlití pólových vývodů akumulátoru
Odlévacích forem lze využít i při opravě poškozených pólových vývodů baterie v provozu. Po důkladném
očištění případné koroze pojistíme základní část vývodu nasazením formy č. 1 – 3 dle velikosti akumulátoru. Na
poškozený vývod navlékneme kladnou nebo zápornou formu č. 4 nebo 5. Potom vhodným zdrojem tepla
roztavíme olovo v horní části pólového vývodu a jakmile je v dostatečně tekutém stavu přidáváme potřebné
množství nového olova.
Obrázek 43 Uvolnění formy po odlití pólového vývodu
Po vychladnutí kovu vyznačíme na horní ploše vývodu jeho polaritu, horní část formy uvolníme pomocí dvou
šroubováků a spodní část lehkými údery kladívka vedenými vodorovně na vyčnívající čepy formy.
Celý úkon provádíme při otevřeném víčku článku, který samozřejmě musí být v klidném stavu, nesmí plynovat.
Vždy se chráníme řádně upnutým pracovním oděvem, rukavicemi a obličejovým štítem.
© Zdeněk Vlasák, 2002
33
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
14 START VOZIDLA Z NÁHRADNÍHO ZDROJE
Start vozidla pomocí externě připojené baterie, nebo pomocí síťového zdroje může být spojen s určitým rizikem.
Někteří výrobci automobilů tento způsob startu nedoporučují nebo zcela zakazují.
Vlastní i náhradní zdroj musí mít shodné jmenovité napětí. V každém případě ponecháme vadnou baterii
zapojenou ve startovaném vozidle.
Vždy je důležité dodržet správný pracovní postup. Pro připojení dalšího akumulátoru nebo síťového zdroje
použijeme pouze vodiče s dostatečným průřezem pro zatížení startovacím proudem (postačí např. 25 mm2 pro
proud do 750 A, 35 mm2 do 1500 A).
Při připojování dalšího akumulátoru vždy nejprve propojíme kladné vývody obou baterií. Potom připojíme
záporný vodič k externí (dobré) baterii a jeho druhý konec připojíme na spolehlivě ukostřené místo vozidla
které chceme startovat, a to vždy mimo prostor ve kterém je baterie a mimo prostor ve kterém lze předpokládat
přítomnost palivových par. I když tedy dojde během startu k přeskoku jiskry, nebude hrozit nebezpečí exploze.
Dáváme pozor aby nebyly startovací kabely v blízkosti otáčejících se částí motoru. Připojování vodičů rovněž
nikdy neprovádíme v blízkosti našeho obličeje ani v blízkosti obličeje spolupracovníků.
Startujeme-li motor vozidla akumulátorem připojeným k jinému vozidlu, u obou vozidel zařadíme neutrál,
zatáhneme parkovací brzdu a motor pomocného vozidla uvedeme do chodu na jednu až dvě minuty přibližně při
1200ot/min. Potom (stále za chodu motoru), provedeme start vozidla se slabým akumulátorem.
Dodržujeme pravidla o maximální době startu a o době přestávek mezi jednotlivými starty.
Nikdy neprovádíme tímto způsobem start vozidla u kterého je mrazem ztuhlý elektrolyt v akumulátoru.
Před odpojením pomocného zdroje od startovaného vozidla je užitečné zapnout světlomety na tomto vozidle,
abychom omezili vzrůst napětí při náhlém zatížení alternátoru.
Provádíme-li start z akumulátoru zamontovaného do jiného vozidla, přejedeme s tímto vozidel do takové
vzdálenosti která umožní pohodlné propojení obou vozidel pomocnými vodiči, ale nedopustíme aby se obě
vozidla fyzicky vzájemně dotýkala.
Obrázek 44 Propojení akumulátorů při nouzovém startu
Při startu vozidla vybaveného řídící elektronikou musí startovací zařízení zajistit napětí bez proudových rázů a
bez napěťových špiček. Toto uchrání všechny řídící jednotky na startovaném vozidle před poškozením. Tyto
podmínky obvykle splňují startovací vozíky vybavené vlastním akumulátorem a elektronickou ochranou.Vlastní
akumulátor v zařízení pro pomocný start dovoluje případné odpojení akumulátoru opravovaného vozidla,
testování jeho elektrického zařízení i start vozidla ve kterém není zamontován akumulátor. Přístroj je vybaven
ochranou proti přetížení a hlubokému vybití. Případné přepólování je signalizováno diodou a varovným tónem.
Nabíjení vlastního akumulátoru je možné jak z elektrické sítě, tak i z motorového vozidla přes zásuvku autozapalovače.
© Zdeněk Vlasák, 2002
34
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 45 Startovací zdroj fy BOSCH
Pomocné zdroje bez vlastního akumulátoru a bez spolehlivé elektronické ochrany není pro start vozidel
osazených řídícími počítači dovoleno používat.
Po provedeném startu odpojujeme propojovací kabely v opačném pořadí nežli při připojování.
15 DODRŽOVÁNÍ ZÁRUČNÍCH PODMÍNEK VÝROBCE
Výrobci akumulátorů poskytují záruku na výrobní vady. Případné reklamace je třeba uplatnit neprodleně u
prodejce nebo výrobce daného typu baterie. Záruka zaniká při porušení zásad pro skladování, provoz a
ošetřování akumulátoru, při jeho mechanickém poškození a nevztahuje se též na závady způsobené vadným
elektrickým zařízením vozidla, stejně jako nadměrným zatěžováním baterie za provozu.
16 ZÁVĚREM
Stav akumulátoru zpravidla není celoročním problémem. Hodina pravdy přichází v našich klimatických
podmínkách zpravidla až v zimním období, jakmile rtuť teploměru klesne poněkud hlouběji pod bod mrazu.
Dále je pro spolehlivý start motoru nutno zajistit splnění následujících skutečností:
• Kabely akumulátoru, včetně ukostření motoru a všechna propojení na kladné (vodičové) i záporné
(ukostřovací) straně nesmí být poškozené, uvolněné nebo zkorodované.
• Startér motoru nesmí vykazovat nadměrný proudový příkon.
• Zapalovací soustava motoru musí být v dobrém stavu.
• Palivová soustava vozidla rovněž musí být v dobrém stavu.
• V nádrži vozidla musí být pro dané klimatické podmínky vhodné palivo.
Chceme-li aby nám akumulátor vozidla dobře sloužil, je nutné eliminovat všechny faktory které zkracují
životnost akumulátoru. Je možno jmenovat následující neblahé okolnosti:
• Příliš nízká nebo naopak příliš vysoká hladina elektrolytu.
• Trvalé i jednorázové přebíjení a trvale nedostatečné nabíjení akumulátoru.
• Koroze svorek, vodičů a držáků baterie.
• Automobilové akumulátory nejsou obvykle konstruovány pro opakované hluboké vybíjení a nabíjení.
• Příliš nízké, nebo naopak příliš vysoké provozní teploty.
• Silné vibrace následkem nevhodného upevnění akumulátoru.
17 OTÁZKY A ÚKOLY
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Uveďte hlavní bezpečnostní zásady při práci s olověnými akumulátory.
Uveďte možné situace ve kterých hrozí výbuch akumulátoru.
Popište úkony prováděné při vizuální kontrole akumulátoru.
Popište diagnostikování akumulátoru měřením hustoty elektrolytu.
Uveďte jakým způsobem zjistíme nebo ověříme kapacitu akumulátoru.
Popište používané způsoby nabíjení akumulátorů, jejich použití, výhody a nevýhody.
Popište používané nabíječky a postupy práce při jejich použití.
© Zdeněk Vlasák, 2002
35
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
8.
9.
10.
11.
Popište postup práce při vymontování a zamontování akumulátoru do vozidla.
Popište postup práce při uvedení nového akumulátoru do provozu.
Popište typické závady akumulátoru a jejich možné příčiny.
Uveďte jaké okolnosti podmiňují spolehlivou činnost akumulátoru na motorovém vozidle.
18 TABULKA ZÁVAD
Porucha
Elektrolyt vytéká trhlinou
Elektrolyt vytéká víčky
Elektrolyt vytéká víčky, zapáchá
Nízká hladina elektrolytu
Vysoká hustota elektrolytu
Nízká hustota v celé baterii
Nízká hustota v nabité baterii
Nízká hustota v některém článku
Nízká hustota v sousedních článcích
Baterie má malý výkon
Baterie má malý výkon
Baterie má malý výkon
Baterie má malý výkon
Po větším zatížení soustava bez
proudu (startování, dálková světla)
Výbuch akumulátoru
Příčina
Porušený obal nebo víko baterie
Vysoká hladina elektrolytu
Akumulátor je přebíjen
Elektrolyt se odpařil
Doplněn příliš hustý elektrolyt
Vybitá baterie
Chybná údržba, kyselina zředěna
Vadný článek
Oddělující stěna netěsná
Nenabitá nebo vadná baterie
Připojovací místa uvolněná nebo
zkorodovaná, malý průřez vodičů.
Závada v el. soustavě mimo baterii
Samovolné vybíjení baterie
Přechodový odpor, často v
odpojovači baterií.
Porušení zásad bezpečnosti nebo
vnitřní závada.
Odstranění
Utěsnit trhlinu, vyměnit baterii.
Odsát elektrolyt
Kontrola regulace napětí
Doplnit destilovanou vodu
Upravit koncentraci elektrolytu
Nabít baterii, kontrola el. soustavy
Upravit koncentraci elektrolytu
Oprava nebo výměna akumulátoru.
Oprava nebo výměna akumulátoru.
Dobít nebo vyměnit baterii
Očistit, dotáhnout, vodiče vyměnit.
Opravit startér nebo nabíj. soustavu
Diagnostikovat a odstranit příčinu
Místo s přechodovým odporem
opravit, odpojovač vyměnit
Výměna akumulátoru.
Tabulka 6 Tabulka závad akumulátoru
19 SEZNAM VYOBRAZENÍ
Obrázek 1 Akumulátor po výbuchu........................................................................................................................ 4
Obrázek 2 Kontrola hladiny elektrolytu ................................................................................................................. 6
Obrázek 3 Tzv. "Magické oko" - indikátor stavu a hladiny elektrolytu ................................................................. 7
Obrázek 4 Závislost naměřené hustoty na teplotě .................................................................................................. 8
Obrázek 5 Vztah mezi hustotou elektrolytu a stupněm vybití ................................................................................ 9
Obrázek 6 Násoskový hustoměr a jeho použití ...................................................................................................... 9
Obrázek 7 Násoskový hustoměr moderní konstrukce .......................................................................................... 10
Obrázek 8 Měření hustoty elektrolytu refraktometrem ........................................................................................ 10
Obrázek 9 Měření napětí nezatíženého akumulátoru............................................................................................ 11
Obrázek 10 Měření poklesu napětí při startu motoru ........................................................................................... 12
Obrázek 11 Akumulátor v pořádku, zdrojová soustava poddimenzována............................................................ 12
Obrázek 12 Zátěžový voltmetr ............................................................................................................................. 13
Obrázek 13 Měřící přístroj s proměnlivým zatěžovacím odporem....................................................................... 13
Obrázek 14 Přístroj na měření vodivosti akumulátoru ......................................................................................... 15
Obrázek 15 Nástroje na čištění a opravy pólových vývodů a kabelových koncovek. ........................................... 15
Obrázek 16 Čištění pólových vývodů a svorek akumulátoru ............................................................................... 16
Obrázek 17 Měření parazitních proudů ................................................................................................................ 17
Obrázek 18 Zjištění přechodového odporu mezi pólem a svorkou akumulátoru ................................................. 17
Obrázek 19 Stálý proud, dvoustupňové nabíjení .................................................................................................. 19
Obrázek 20 Nabíjení konstantním napětím .......................................................................................................... 19
Obrázek 21 Charakteristika IU - průběh napětí a proudu ..................................................................................... 20
Obrázek 22 Charakteristika W - průběh napětí a proudu ..................................................................................... 20
Obrázek 23 Charakteristika Wae - průběh napětí a proudu .................................................................................. 20
© Zdeněk Vlasák, 2002
36
Akumulátory motorových vozidel – Údržba a opravy.
Obrázek 24
Obrázek 25
Obrázek 26
Obrázek 27
Obrázek 28
Obrázek 29
Obrázek 30
Obrázek 31
Obrázek 32
Obrázek 33
Obrázek 34
Obrázek 35
Obrázek 36
Obrázek 37
Obrázek 38
Obrázek 39
Obrázek 40
Obrázek 41
Obrázek 42
Obrázek 43
Obrázek 44
Obrázek 45
Charakteristika IWU - průběh napětí a proudu ................................................................................. 21
Charakteristika W0W - průběh napětí a proudu................................................................................ 21
Charakteristika W0Wa - průběh napětí a proudu .............................................................................. 21
Nabíječka v garáži útvaru profesionálních hasičů............................................................................. 22
Nabíječka pro pulsační nabíjení ........................................................................................................ 23
Manuálně a automaticky ovládané nabíječky.................................................................................... 23
Příklad algoritmu automatického nabíjení otevřené Sb/Ca baterie ................................................... 24
Příklad algoritmu automatického nabíjení bez-údržbové uzavřené Ca/Ca baterie............................ 25
Příklad algoritmu automatického nabíjení uzavřené AGM baterie ................................................... 25
Test akumulátoru před nabíjením...................................................................................................... 26
Reakce akumulátoru na nabíjecí proud ............................................................................................ 26
Výsledky měření provedených v průběhu nabíjení ........................................................................... 27
Hodnocení stavu akumulátoru po ukončení nabíjení ........................................................................ 27
Přepočet kapacity dle teploty při měření.......................................................................................... 28
Nádoba na elektrolyt s nožním čerpadlem ........................................................................................ 30
Deska článku napadená sulfatací pod mikroskopem před a po ošetření baterie pulsační nabíječkou31
Opravitelný (rozebíratelný) akumulátor fy Rolls .............................................................................. 32
Frézy na odvrtání pólových nástavců................................................................................................ 33
Formy pro odlití pólových vývodů akumulátoru.............................................................................. 33
Uvolnění formy po odlití pólového vývodu ...................................................................................... 33
Propojení akumulátorů při nouzovém startu ..................................................................................... 34
Startovací zdroj fy BOSCH............................................................................................................... 35
20 SEZNAM TABULEK
Tabulka 1 Složení a hustota elektrolytu.................................................................................................................. 8
Tabulka 2 Vyhodnocení měřeného napětí ............................................................................................................ 14
Tabulka 3 Závislost minimálního napětí na teplotě............................................................................................... 14
Tabulka 4 Používané proudy a časy nabíjení........................................................................................................ 24
Tabulka 5 Statistika sledovaných nabíjení............................................................................................................ 28
Tabulka 6 Tabulka závad akumulátoru................................................................................................................. 36
21 PRAMENY INFORMACÍ
Pavlák M., Vrahovský M. : Opravy elektrické výzbroje motorových vozidel, PEP 1963
Pavlis S.: Elektrotechnika motorových vozidel, SNTL 1991
Cenek M. : Akumulátory a baterie, STROM 1996
Sullivan K.: Battery Service, Autoshop 2001
Technické informace fy Toyota, 2002
Technické informace fy Varta, 2002
Technické informace fy Optima, 2002
Technické informace fy Bosch, 2002
Technické informace fy Midtronics, 2002
Technické informace fy Delco, 2002
Technické informace fy Panasonic, 2002
Technické informace fy PulseTech, 2002
22 AKTUALIZACE
Práce na souboru přerušena : 2002-12-15.
© Zdeněk Vlasák, 2002
37