Energia po nowemu

© Clarios

Udostępnij:

Akumulator jest elementem pojazdu, o którym użytkownik przypomina sobie dopiero wtedy, gdy pojawiają się kłopoty z uruchomieniem pojazdu. Zazwyczaj bowiem akumulator nie jest w ogóle kontrolowany podczas użytkowania pojazdu.

Wraz ze zwiększającą się ilością odbiorników energii elektrycznej w samochodach rosną wymagania związane z jej dostarczaniem. Dodatkowym zagadnieniem, coraz bardziej wpływającym na obciążenie akumulatorów, jest cykliczność pracy, czyli ich odporność na naprzemienne ładowanie i rozładowywanie. Ma to szczególne znaczenie w samochodach wyposażonych w systemy mikrohybrydowe, takie jak układ start-stop.

Takie wymagania zmusiły konstruktorów do stworzenia akumulatorów typu AGM, które zawierają dodatkową matę z włókna szklanego, którą obłożone są płyty akumulatora. Mata ta nasączona jest elektrolitem. Dzięki takiej konstrukcji uzyskuje się lepsze oddziaływanie elektrolitu na masę czynną płyt. Dodatkowo elektrolit w macie szklanej ma formę żelową, co czyni akumulator odpornym na zmiany położenia.


Konstrukcja płyt

W celu polepszenia właściwości elektrycznych samego stopu metali, z jakich wykonane są płyty, stosuje się domieszki do materiału bazowego, jakim jest ołów (Pb). I tak, znane są akumulatory wapniowe (Ca) i srebrowe (Ag). Domieszki tych metali do ołowiu powodują wolniejsze narastanie kryształów siarczanu ołowiu podczas głębokiego rozładowywania akumulatora, zwiększając tym samym jego żywotność i odporność na głębokie rozładowanie. W niektórych akumulatorach stosuje się dodatek węgla (technologia Carbon Boost w akumulatorach Exide), dzięki któremu zwiększono zdolność przyjmowania ładunku elektrycznego i zmniejszono czas ładowania. Według producenta czas ładowania takiego akumulatora został skrócony o 1,5 raza, a dodatek węgla spowodował zwiększenie odporności na pracę cykliczną o 4 razy oraz zwiększenie mocy rozruchowej o 30%.

Co daje węgiel? Ogólnie chodzi o zwiększenie tzw. konduktancji akumulatora, czyli zmniejszenie jego oporności wewnętrznej, która w przypadku akumulatorów tradycyjnych jest determinowana narostem kryształów siarczanu ołowiu. Węgiel przyczynia się do tworzenia „ścieżek przewodzących” i utrzymuje wystarczającą przewodność elektryczną w stanie rozładowanym, co sprawia, że kryształy siarczanu ołowiu będą mniejsze i bardziej reaktywne. Nawet jeśli akumulator jest coraz bardziej rozładowany, możliwe jest szybsze jego ładowanie. Problemem było stworzenie takiego materiału, który nie wpływałby negatywnie na właściwości mechaniczne płyt.


TOP w kategorii


#Technika motoryzacyjna



Głębokie zalanie

Wspomniana technologia AGM polegająca na zastosowaniu maty szklanej nasączonej kwasem nie jest jedyną stosowaną w akumulatorach przystosowanych do współpracy z systemami mikrohybrydowymi. Hamowanie regeneracyjne oraz system start-stop współpracują także z akumulatorami EFB (Enchanced Fllod Battery), których cechą jest to, że są one zalane większą niż standardowe baterie ilością elektrolitu. Powoduje to – podobnie jak w przypadku akumulatorów AGM – zwiększenie odporności na pracę cykliczną oraz polepszenie parametrów pracy. Akumulatory EFB są jednak tożsame z akumulatorami standardowymi, jeśli chodzi o warunki ich montażu. Ze względu na elektrolit w formie płynnej nie mogą one być montowane w pozycji innej niż standardowa.

Mimo wielu zalet tej technologii, istnieje także poważna wada polegająca na tym, że elektrolit w czasie pracy strefowo zmienia swoją gęstość - gęstszy zaczyna zbierać się przy dnie akumulatora, natomiast bardziej rozwodniony (rzadszy) skupia się przy powierzchni.

Aby zapobiec zjawisku uwarstwiania się elektrolitu, zaczęto stosować wkładki w kształcie lejków (akumulatory VARTA), do których w trakcie drgań związanych z ruchem pojazdu przelewa się rozrzedzony elektrolit znajdujący się w górnych warstwach. Dzięki zmieniającemu się przekrojowi lejków elektrolit ten wypływa z nich dolną częścią w strefie, gdzie jest gęstszy. Jest to rozwiązanie bazujące na drganiach akumulatora zamocowanego w samochodzie oraz na grawitacji. Rozwiązanie to stosowane jest najczęściej w akumulatorach samochodów ciężarowych, gdzie w obudowie znajduje się dostatecznie dużo miejsca na zastosowanie w każdym ogniwie jednego lejka.

Udostępnij:

Drukuj





Maciej Blum



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również