Baterie a akumulátory – informace, zajímavosti, poradenství
Vážení zákazníci, připravili jsme pro Vás stručný přehled často kladených dotazů a jejich odpovědí. Přidáváme také několik užitečných informací, rad a dále zajímavostí nejen z historie baterií. Další dotazy posílejte na elektronickou adresu pneuconex@seznam.cz .
Co je to akumulátor (baterie)?
Nejjednodušší definice: AKUMULÁTOR je elektrochemický zdroj proudu. Pro upřesnění je nutné dodat, že se vždy jedná o proud stejnosměrný. Základní vlastnost akumulátoru, či schopnost chceme-li, je kumulace elektrické energie (kumulovat čili hromadit, odtud název akumulátor). Za akumulátor můžeme považovat každý elektrochemický (neboli galvanický) článek, kterým přirozenou cestou prochází elektrický proud od kladné elektrody k záporné, kdy dochází k tzv. vybíjení článku a nebo, u kterého nuceným vnějším vlivem (tedy dobíjením) způsobíme opačný průchod proudu od záporné elektrody ke kladné.
Další, bezesporu nejrozšířenější termín – BATERIE, bývá často, avšak nesprávně, používán v souvislosti s obyčejnými tzv. primárními články či akumulátory, např. AA tužkové baterie, apod., jedná se však o zažitou nepřesnost. Pojem BATERIE totiž vždy představuje skupinu článků, tedy baterii vzájemně (např. sériově) propojených primárních či sekundárních článků, každý se stejným nominálním napětím (např. 2V), které díky spojení (např. 6ks) utvoří jednu akumulátorovou baterii s napětím 12V, běžného vzezření, např. startovací autobaterie, záložní akumulátor a pod.
Definice: BATERIE je soustava dvou a více propojených elektrochemických článků, tvořících ucelený zdroj stejnosměrné elektrické energie.
Historie, jak vznikly první články (baterie)?
- rok 1800 n.l.
Ital Alessandro Volta sestavil první chemický zdroj elektrického proudu, byl to tzv. Voltův sloup, prototyp primárního galvanického článku (primární galvanické články nelze po vybití znovu nabíjet)
- rok 1859 n.l.
Francouz Gaston Platné sestavil článek ze dvou olověných desek, oddělených plátěným separátorem a ponořil je do roztoku kyseliny sírové, článek poskytoval elektrický proud zhruba 2V a po vybití jej bylo možné opět nabít (jednalo se o první sekundární článek)
- rok 1899 n.l.
Švéd Waldmar Junger patentoval první Niklo-Kadmiový (NiCd) akumulátor
- rok 1901 n.l.
Američan Thomas Alva Edison patentoval první Niklo-Železový (NiFe) akumulátor
Pojmem bezúdržbové provedení startovací baterie dnes rozumíme takový produkt, jenž nezbytně nevyžaduje standardní a pravidelnou péči spotřebitelem (uživatelem – motoristou). Díky moderním technologiím a inovovaným prvkům, použitých při výrobě tzv. bezúdržbového akumulátoru, má baterie větší stabilitu, menší samovybíjení a uživatelé již nemusí kontrolovat stav hladiny elektrolytu a pravidelně doplňovat odpařenou vodu tak, jak je tomu u údržbových typů. Elektrolyt, jakožto základní chemická sloučenina vyvolávající elektrochemickou reakci v akumulátoru, obsahuje v případě bezúdržbového provedení také speciální příměsi dalších chemických prvků, např. kalcia, jenž účinně zabraňuje či zásadně zpomaluje odpařování vody z roztoku. Baterie jsou pak téměř vždy uzavřené, tedy nedisponují zátkami pro doplňování destilované vody. Bezúdržbové akumulátory nejsou vhodné pro starší typy vozidel. Hranice termínu „starší vozidla“ se pohybuje v rozmezí poloviny devadesátých let 20. století. Důvodem nepoužitelnosti bezúdržbových baterií ve starších vozech jsou konstrukční vlastnosti alternátoru (dobíjecí prvek), který není zpravidla dostatečně silný pro opětovné dobití akumulátoru s inovovaným elektrolytem.
Vyžaduje bezúdržbový olověný akumulátor alespoň minimální údržbu?
Teoreticky ano. Především v zimních období je třeba dbát zvýšené pozornosti. Je důležité znát alespoň základní vlastnosti a principy fungování startovací autobaterie v různém prostředí a podle toho se přizpůsobit. Mezi nejnepříznivější vlivy pro olověný akumulátor patří působení nízké teploty. Čím nižší teplota, tím více se snižuje kapacita baterie. Při tzv. studených startech (při –18°C) enormně vzrůstá spotřeba proudu a samozřejmě se při nízkých teplotách akumulátor také špatně dobíjí. Při těchto zmíněných obecných negativech mohou také nastat individuální situace, jako je např. časté startování při popojíždění na tratích krátké vzdálenosti, kde vždy dojde k nadměrné zátěži baterie a velmi krátkému času dobíjení, navíc se při každém uvedení vozidla do provozu spouští hned několik spotřebičů (světla, ventilátory, vyhřívání, apod.) a nebo naopak dlouhodobé odstavení vozidla v zimním období až na několik dnů či dokonce týdnů, které může způsobit úplnou ztrátu kapacity, podobně jako při zapomenutých zapnutých světlech.
Chcete-li tedy, aby Vám akumulátor vydržel co nejdéle, není od věci jej v zimním období častěji dobíjet. V případě dlouhodobé odstávky vozu je dobré baterii vyjmout a umístit do místa s teplotami převyšující +10°C. Plně nabitá baterie vydrží i extrémně nízké teploty, až –50°C. Naproti tomu zcela vybitá baterie zamrzá již při několika stupni pod bodem mrazu. U bezúdržbových baterií neuškodí, nabijete-li ji před zimním obdobím. V nezimním období je nutné, u vozidel mimo provoz déle než 4 měsíce, bezúdržbovou baterii dobít. V neposlední řadě je dobré dbát o kvalitní připojení baterie do elektroinstalace. Tedy pevně utažené, čisté a zakonzervované svorky (konzervujeme vazelínou nebo olejem).
Jak správně pečovat o údržbový olověný (kyselinový) akumulátor a co je to elektrolyt?
Minimální péči o bezúdržbový akumulátor jsme si popsali již v předchozím odstavci. Tzv. údržbový typ je třeba obstarávat zrovna tak a ještě o něco více a častěji. Hlavním bodem údržby je pochopitelně kontrola stavu hladiny elektrolytu. Elektrolyt je jednoduchá chemická sloučenina, roztok kyseliny sírové a vody, chemicky vyjádřený jako známý H2SO4, podle normy ČSN 651230. Stav hladiny se doporučuje kontrolovat s ohledem na četnost používání vozidla, při častém a pravidelném používání alespoň jednou a 3 měsíce, v ostatních případech alespoň v intervalu 6 – 12 měsíců. V případě poklesu hladiny pod dolní rysku je nutné dolít akumulátor destilovanou vodou do výše horní rysky. Nikdy neprovádějte tento typ údržby za provozu (tedy při procesu vybíjení či nabíjení akumulátoru)!
Pozor! Při péči o akumulátor (dolévání H2O, nabíjení atp.) dbejte zvýšené opatrnosti, nad odzátkovanou baterii se nenaklánějte, kontrolu stavu provádějte z čelní (boční) strany pohledem na rysky, případně dřevěnou špejlí, pokud není schránka baterie dostatečně průhledná, nikdy však žádným kovovým předmětem. Hladina roztoku by měla být alespoň 5mm, lépe 10 – 15mm nad deskami (separátory) Za výjimečných okolností může dojít k úniku výparů plynů či výstřiku roztoku. V případě kontaktu s pokožkou opláchněte zasažené místo vodou a neutralizujte mýdlem či sodou. Při vdechnutí plynů vyhledejte prostředí s čerstvým vzduchem, případně kontaktujte lékařskou pomoc.
Dobíjení. Chcete-li aby Vám údržbový akumulátor sloužil co nejdéle, doporučujeme dobíjet jej vhodnou nabíječkou alespoň v intervalu jedenkrát za půl roku. Obecně platí, že u akumulátoru, který není plně nabitý se zkracuje životnost. V případě, že je automobil (motocykl) delší dobu mimo provoz, je nutné údržbový akumulátor pravidelně dobíjet v intervalu 2 měsíců. Při dobíjení je nutné vždy sejmout zátky všech článků baterie (odšroubovat a nechat volně ložené v otvoru článku). Při nabíjení dochází k procesu plynování, které v nejhorším případě (utěsněných zátek) může způsobit explozi. Dochází-li při nabíjení k ohřevu, dbejte na to, aby teplota elektrolytu nepřesáhla 45°C. Při dosažení vyšší teploty ponechte akumulátor v klidu nejméně 3 hodiny, aby teplota poklesla na 35°C až 30°C, a poté pokračujte v nabíjení. Vybitý akumulátor nabíjejte proudem 1/10 jeho nominální kapacity. Např. baterii s kapacitou 50Ah nabíjejte proudem 5A po dobu 10 hodin (doba nabíjení se může lišit v závislosti na stávajícím stavu baterie – doba uskladnění, vlhkosti, teplotě prostředí, těsnosti článků).
Baterie je považována za plně nabitou v okamžiku intenzivního plynování všech článků. Nabitý akumulátor vykazuje nemněné napětí i přes pokračující nabíjení po dobu 2 – 4 hodin. Hustota elektrolytu se ustálí na hodnotě 1,28 g/cm3. Plně vybitou baterii je nutné dobít c nejkratším čase, jinak vzniká riziko ztráty budoucí plné kapacity. Baterie, u které došlo nesprávnou údržbou či nabíjením k poklesu hladiny elektrolytu pod horní hranu elektrod (nacházejí se ještě níže než separátory), je rovněž nemožné obnovit kapacitu do původního stavu. Zpravidla je taková baterie na odpis.
Jak zprovoznit suchý olověný kyselinový akumulátor – autobaterie, motobaterie?
Baterie je možné zakoupit v suchém přednabitém stavu (zpravidla motobaterie, ale také autobaterie) nebo v nalitém a nabitém stavu. V případě, že se chystáte uvést do provozu suchou auto nebo motobaterii, dbejte následujících pokynů. Před započetím plnění suché baterie se ujistěte, že máte dostatečné množství správné sloučeniny H2SO4, takzvaný elektrolyt. V případě, že je baterie zajištěna fólií, případně těsnícími ventily je třeba tyto nejprve odstranit. Tyto prvky slouží jako ochrana před vniknutím vlhkosti a vzdušného kyslíku k elektrodám, proto je odstraňte až těsně před plněním.
UPOZORNĚNÍ:
S kyselinou (elektrolyt H2SO4) manipulujte opatrně. Pro jednotlivé typy akumulátorů používejte správný elektrolyt (výše popsaný H2SO4 je vhodný pro suché olověné údržbové akumulátory, nikoli např. pro gelové bezúdržbové!). V případě nejasnosti svěřte akumulátor odbornému servisu.
Pro práci na akumulátorech je nutné se řídit základním předpisem pro práci s elektrolytem akumulátorových baterií dle ČSN 381981. Při polití elektrolytem ihned opláchněte zasažené místo čistou vodou a zneutralizujte mýdlem nebo sodou. Co nejdříve vyhledejte lékařskou pomoc.
Uvedení akumulátoru do provozu se doporučuje svěřit servisům s odbornou způsobilostí dle ČSN 343100 a dále dle zákona č. 65/1965 se související elektrotechnickou legislativou (vyhláška č. 50/1978 Sb. aj.). Záruka zaniká při nedodržení podmínek pro provoz a údržbu, při mechanickém poškození a při závadě způsobené vadnou elektroinstalací dopravního prostředku. Na akumulátory neudržované nebo nabíjené nevhodným způsobem se záruka nevztahuje.
U připraveného akumulátoru naplňte postupně všechny články elektrolytem až 1cm nad olověné desky. Případně až po horní rysku, je-li tato na baterii vyznačena. Obecně platí, že desky musejí být vždy zcela zaplavené. Nalitý akumulátor ponechte alespoň 30 minut odzátkovaný, aby elektrolyt nasákl do separátorů a aktivních hmot. Po té zajistěte články zátkami, a nechte v klidu alespoň dalších 30 minut. Po té je akumulátor připraven do provozu. Po naplnění není třeba akumulátor nabíjet, pouze v případě, že by byl instalován do dopravního prostředku s výrazným časovým odstupem (několika dní). Díky samovybíjení může docházet ke ztrátě kapacity až 1% denně (závisí na podmínkách uskladnění – především na teplotě).
Jak správně nainstalovat a zapojit akumulátor (autobaterie nebo motobaterie) do dopravního prostředku (automobilu, motocyklu)
Nový akumulátor (autobaterie) bývá zpravidla nalitý i nabitý. Není však jisté, že byl bezprostředně po expedici z výroby doručen přímo k distributorovi, potažmo ke spotřebiteli. V okamžiku montáže do vozidla se proto vždy doporučuje změřit napětí na konektorech baterie. Naměřená hodnota by neměla být nižší než 12,4V (u klasických 12V autobaterií), nebo 6,2V (u motobaterií), jinak je třeba akumulátor před montáží dobít. Plně nabitá, olověná kyselinová autobaterie, údržbový typ, má výstupní napětí na konektorech 12,65V. Bezúdržbový typ, který má desky legovány kalciem či stříbrem, má až 12,85V. V případě, že je napětí bez zatížení o zhruba 0,3V nižší, není vhodné, aby vozidlo absolvovalo krátké trasy s častým startováním. Naopak, delším provozem se baterie dobije. Na životnost baterie má také vliv správné seřízení regulátoru napětí ve Vašem voze. Nejlépe se osvědčuje hladina regulovaného napětí 13,8 až 14,2V (pro 12V baterie) a 6,9V až 7,1 (pro 6V motobaterie).
Konektory na baterii a svorky na kabelech propojte dle správné polarity (+ na +, – na -), nejprve připojte kabel ke kontaktu s kladným pólem (bývá zpravidla červený a označen znaménkem plus), po té následuje záporný pól, zpravidla černý kabel. Při odpojování baterie postup otočte, nejprve odpojte černý kabel (mínus svorku) a pak červený(svorka se znaménkem plus). Svorky a konektory doporučujeme udržovat v čistém a pokud možno v zakonzervovaném stavu (povrch natřít vazelínou).
Jak zprovoznit suchý olověný gelový akumulátor – motobaterie?
Suchá gelová baterie se dodává vždy se specifickým elektrolytem, vhodným pouze pro daný typ gelové baterie, jenž byl součástí balení. Před započetím plnění si pečlivě pročtěte celý postup a připravte si vše potřebné. Nejprve zvolte patřičně větrané a bezprašné místo s rovnou a pevnou plochou. Baterii vybalte, postavte na rovnou plochu a odstraňte z ní hliníkovou fólii. Po té vybalte plastovou nádobu s tekutým elektrolytem, odstraňte z ní pouze černou těsnící lištu a uschovejte ji. Touto lištou bude posléze baterie uzavřena. Hliníkovou fólii z nádoby nestrhávejte, bude protržena plastovými hroty uvnitř nalévacích otvorů baterie. Nádobu s elektrolytem nepropichujte. Dle obrázku otočte nádobu s elektrolytem dnem vzhůru, tak aby hliníkovou fólií směřovala k nalévacím otvorům. Lehce nádobu přitlačte, aby nalévací otvory těsnili s hrdly nádoby. Špičaté plastové tvarovky uvnitř nalévacích otvorů protrhnou hliníkovou fólii a elektrolyt se zvolna přelije do článků v baterii. Během zaplavování s nádobou nemanipulujte, nevyjímejte ji a ani nenaklánějte, pouze na ni jemně poklepejte, aby jste uvolnili vzduchové kapsy. Ponechte nádobu v této poloze nejméně 20 minut. Po té zkontrolujte, zda se obsah elektrolytu přelil z nádoby do baterie a nádobu jemně odstraňte. Nechte baterii odkrytou ještě alespoň dalších 10 minut. Ohlídejte, aby se do nalévacích otvorů nedostaly nečistoty. Po té uzavřete baterii černou těsnící lištou, tlačte silou a rovnoměrně oběma rukama dokud lišta nedosedne zároveň s úrovní vrchní strany akumulátoru.
Jak naložit s Vaší starou nefunkční baterií?
Staré, použité, funkční i nefunkční baterie (akumulátory) a články stávají-li se odpadem, stávají se automaticky odpadem nebezpečným. Proč? Vážně ohrožují životní prostředí! V naprosté většině obsahují baterie nebezpečné chemické látky, např. olovo, kadmium, rtuť a další, lidskému organismu škodlivé, jedovaté prvky, které se mohou vlivem špatného uložení uvolňovat do přírody a zamořit ji. Proto prosíme, neodkládejte spotřebované baterie mezi komunální odpad.
ZDARMA od Vás jakékoliv použité akumulátory i články odebereme, a zajistíme jejich řádnou recyklaci. Podle zákona o odpadech má každá obec povinnost zajistit místa, kam mohou její obyvatelé odkládat nebezpečné složky komunálního odpadu. Použité baterie a články také můžete vždy odevzdat tam, kde nakoupíte nové.