Akkumulátor felépítése
Hogyan kell tölteni, tárolni és javítani az akkumulátort?
Akkumulátor – kémiai anyaggal töltött eszköz, mely képes a kémiai energiát elektromos energiává alakítani, elektromos táplálás esetén pedig azt visszaalakítani kémiaivá. Az energialeadás és felvétel vegyi folyamatok útján megy végbe.
Az akkumulátor szó a népet akkumulator-ból került a magyar nyelvbe, alapvetően latin eredetű, accumulatio – felhalmozás.
Elektromos akkumulátor
Az akkumulátor megnevezést szinte bármilyen, energiatárolásra alkalmas eszközre használhatjuk, de gyakran neveznek egyéb, tárolóeszközöket is így. Például a víztartályokat is nevezhetik hidro akkumulátornak, a hűtőtáskákban az „alacsony hőmérsékletet tároló” műanyagkockát jégakkumulátornak hívják.
A legelterjedtebb és legismertebb akkumulátortípus az elektromos akkumulátor. Ezek az eszközök folyamatosan kiszorítják a hagyományos, energiatároló eszközöket, az elemeket. Az akkumulátor előnye az elemmel szemben, hogy többször használható, tehát költséghatékony, illetve takarékos.
Az elektromos akkumulátorok szinte bármilyen elektronikus vagy elektromos eszköz működtetésére alkalmasak. Nemzetközi megjelölésük a következő:
Személygépkocsi akkumulátorának jelölése
Az akkumulátor működési elve
A ma is használatos és kapható akkumulátorok ugyanazon az elven működnek, mint kétszáz évvel korábban felfedezett társaik. Ennek a hardvereszköznek az előnye egyben hátránya is, hogy bár sokan és sokféleképpen tökéletesítették a működését, az alapvető elven nem változtattak.
Az akkumulátorra elektromos berendezést kapcsolva úgy működik, mint egy hagyományos elem a töltésszétválasztó folyamat közben elektródáinak anyaga átalakul. Amikor ez a folyamat teljes egészében lezajlott, az akkumulátor kisütött állapotba kerül, a kezdeti feszültségértéke jelentős mértékben lecsökken.
A töltés során az érintkezőihez csatlakoztatott feszültség hatására töltőáram alakul ki (ilyenkor az akkumulátor, mint fogyasztó energiát vesz fel), melynek hatására az előbbi vegyi folyamat fordított irányban megy végbe, és az elektródák anyaga eredeti állapotba kerül vissza. A folyamat végén az akkumulátor feltöltődött, és ismét képes az elektromos berendezéseket működtetni.
Az elektromos akkumulátor típusai
Az elektromos áram tárolására alkalmas akkumulátorok két fő típusát alkalmazzák, a savas és lúgos elemeket.
Mielőtt rátérünk ezek ismertetésére, fontos megemlíteni, hogy az egyes gyártók saját elképzelések szerint gyártják akkumulátoraikat, csupán az alapkoncepció hasonló. Az egyik legmegbízhatóbb a Dell akkumulátor típus, mely laptopok számára készül. Az ASUS, HP, Lenovo és Acer által fejlesztett elemtípusok sem maradnak el a konkurencia által gyártott hardver teljesítményétől.
A savas akkumulátorokat a személygépkocsikban alkalmazzák elterjedten. A cellák névleges feszültsége 2V, ezért hat cella alkotja a 12V-os akkumulátort. Ennek a típusnak az előnye, hogy alacsony a belső ellenállása és és 0,85-ös a hatékonysága.
A savas akkumulátor hátránya, hogy alacsony és magas hőmérsékleten nem működik megfelelően, rövid az élettartama.
Nikkel-kadmium akkumulátor
A lúgos akkumulátorok több előnnyel is rendelkeznek, nem okoz problémát a túlterhelésük, széles hőmérsékleti tartományban is működőképes marad, nincs szükség különleges gyártási körülményekre. Ennek a típusnak a hiányossága és hátránya, hogy mindössze 60%-os a kihasználtsága és az egyes cellák feszültsége alacsony, 1,2, 1,25, 1,33 Volt.
A lúgos vagy más néven száraz akkumulátorcellákat elektródarendszerük anyaga szerint kerülnek megnevezésre:
- nikkel-kadmium (Ni-Cd)
- nikkel-vas (Ni-Fe)
- nikkel-cink (NiZn).
Korábban jellemző volt a száraz akkumulátorokra az úgynevezett memóriaeffektus. Ha az elektromos berendezés akkumulátorát nem merítették le teljesen és újra feltöltötték, akkor annak kapacitása a korábbi maradékenergia mértékével csökkent, az akkumulátor mintegy „emlékezett” a korábbi „nullaszintre”. A modern akkumulátorokban már kiküszöbölték ezt a problémát, a polimeres akkumulátorok életciklusa éppen akkor a leghosszabb, ha a ciklusok során nem használják ki őket maximálisan.
- Léteznek radioizotópos akkumulátorok is, melyekről itt olvashatsz.
Az akkumulátor ellenőrzése
Az akkumulátor töltöttségének ellenőrzése a legegyszerűbben a beépített töltöttségjelző segítségével lehetséges. A kijelző többféle is lehet. Egyes típusoknál indikátorlámpa jelzi a szintet, míg az autóakkumulátorok esetében egy úszó golyó segít eligazodni az energiaszintek között. A savas akkumulátorban a töltöttségi szinttől függ az elektrolit sűrűsége, ezért alacsony töltöttségi szinten a labda lemerül, töltés után felemelkedik és láthatóvá válik.
Az akkumulátor állapotát multiméter segítségével is ellenőrizheted. Ezzel megmérheted a csatlakozókon lévő feszültséget, és megnézheted, hogy az akkumulátor lemerült-e vagy sem. A teljesen feltöltött akkumulátornak legalább 12,6 V-nak kell lennie. Nagyjából 12,42V-os a 80% töltés, 12,2 V – 60%, 11,9v – 40%, 11,58V-20%, 10,5V-0%.
A személygépkocsi akkumulátorának helyes töltése
A töltés elve egyszerű: csak az akkumulátortöltő vezetékeket kell az akkumulátor csatlakozóihoz csatlakoztatni, és feszültség alá helyezni a berendezést. Először is meg kell határozni a töltési módszert. Két fő módja van: töltés egyenárammal és töltés DC feszültséggel.
Az első hatékonyabb, de több lépcsőben zajlik és ellenőrzést igényel. A második valamivel egyszerűbb, de nem tölthető fel maximálisan a telep.
A kombinált módszer a legegyszerűbb, de az ilyen töltők ára meglehetősen magas.
DC töltés
Állítsa be a töltő által leadandó áramot az akkumulátor névleges kapacitásának 10%-ára, és töltse mindaddig, amíg a kapocsfeszültsége az akkumulátoron eléri a 14,3-14,4 V-ot.
Ezután csökkentse az áramot félig (legfeljebb 3 A egy 60A-es akkumulátor esetében) a forrás intenzitásának csökkentése érdekében, és folytassa a töltést.
Amint a feszültség 15 V-ra emelkedik, újra csökkentenie az áramot, és fel kell töltenie az akkumulátort, amíg a feszültség és az áramértékek meg nem állnak.
Töltés állandó feszültség mellett
Akkumulátor töltése
Itt minden sokkal egyszerűbb. Csak 14,4-14,5 V-os feszültséget kell beállítania és várni. Az első módszerrel ellentétben, amely az akkumulátort néhány órán belül teljesen feltöltheti (kb. 10), a folyamatos feszültségű töltés kb. egy napig tart, és csak 80% -os töltési kapacitásig képes feltölteni.
óvintézkedéseket
Mivel az akkumulátor töltése közben olyan kémiai folyamat zajlanak le, amelyben hidrogén és oxigén szabadul fel, ezért robbanásveszélyes. Be kell tartani a következő szabályokat:
- Csak jól szellőző helyen töltse a telepet.
- Ne használjon nyílt lángot, és ne végezzen olyan tevékenységet, mely szikraképződéssel jár.
- Ha az akkumulátort nem lehet eltávolítani a készülékről, húzza ki a negatív kábelt vagy mindkettőt.
Akkumulátorral foglalkozó szakirodalom, érdekességek:
B.V.K.M. akkumulátorgyár / [grafikus Gyúró István]. – [Budapest] : [Képcsarnok Vállalat], 1966 [Budapest] : [Grafikai Műterem Nyomda].
A lúgos akkumulátor / Khayll István. – Budapest : Techn. Újdons., [1930]. – 28, [4] p. ; 17 cm.
Tudor akkumulátor és szárazelemgyár rt. Budapest : Tudor helyhez-kötött és hordozható akkumulátortelep : Pertrix szárazelem, anód és fűtőtelep : Varta autó-rádió- és világitási akkumulátor Deac … Ceag … / [grafikus] Mész. – [S.l.] : Hoffmann, [1947] Budapest : [Rottenbiller]. – Színes ; 61×47 cm
Balesetelhárítási útmutató / Akkumulátor R. T. – Budapest : Globus Ny., [1951]. – 27 p. ; 20 cm
Egyszerű rádiókapcsolások : kristálydetektoros, telepes és hálózati vevők, zsebrádiók, kofferkészülékek, egyszerű anódpótlók, akkumulátor és szárazteleptöltők, vibrátorok : huzalozási rajzok / írta Makai István. – Budapest : Szerző, 1944 Budapest : Hungária Ny. – 117, [3] p. : ill. ; 18 cm
Akkumulátor javító és kezelő szakmai ismeretek : műszaki tanulók számára / Pesty László ; [kiad. a] Közlekedés és Postaügyi Minisztérium. – Budapest : KPM, 1957 [!1958] Budapest : Jegyzetsoksz. – 147 p. ; 28 cm
A légpárnás akkumulátor és a súlyakkumulátor nyomásviszonyai / Ulbrich Hugó. – [Budapest] : [Pallas Ny.], [1943]. – 10 p. ; 29 cm
Villamosenergia-ellátás / Oláh Ferenc, Rózsa Gábor ; [közread. a] Széchenyi István Egyetem. – Győr : Universitas-Győr Kft., 2008. – 186 p. : ill. ; 23 cm
Az Akkumulátor és Szárazelemgyár üzemi kollektív szerződése. – Budapest : Akkumulátor és Szárazelemgyár, 1953.
Tartány : tervezési segédlet hidraulikus prés akkumulátor egységéhez / szerk. Nyíri László. – Kecskemét : Gépipari és Automatizálási Műszaki Főiskola, 1974. – 33 p. + 1 mell.
Ezüst-cink akkumulátor / Balla Tibor. – Budapest : [s.n.], 1962. – 22 p
Akkumulátor, szárazelem, akkumulátoros kézilámpa : árjegyzék : az Országos Árhivatal elnöke által jóváhagyott, 1959. évi január hó 1. napjától kezdődően érvényes árak jegyzéke. – Budapest : Közgazd. és Jogi Kiadó, 1958 Budapest : Terv Ny. – 35 p. ; 29 cm. – (Az Országos Árhivatal kiadványa)
Akkumulátor kézikönyv / Pesty László. – 2., átd. és bőv. kiad. – Budapest : Műszaki Kiadó, 1956 Budapest : Franklin Ny. – 420 p. ; 21 cm
Az automobil : szerkezete, akkumulátor-töltés, chauffeur-vizsgálat, rendőrségi rendeletek az automobil körül / írta Mihály Dénes. – Budapest : Lampel, [1911] [Budapest] : Franklin. – 136 p. : ill. ; 17 cm
Akkumulátor-telepek celláinak extrúziós-fúziós hegesztésére szolgáló berendezés. – p. 31-39.
Lúgos Ni-Cd akkumulátor Ni aktív anyagának szerkezeti sajátságai, adalékai és a villamos tulajdonságokra gyakorolt hatásuk. – p. 141-149.
Hidraulikus tápegységekhez szolgáló akkumulátor számítása. – 77-84. l., 2 t.l.
Akkumulátor szakszerű és helyes használata. Az akkumulátor helyes használatának és szakszerű kezelésének pontos leírása és megismerése mellett fontos lehet a különböző elemtípusok megismerése is és az elektromos töltési folyamat meghatározása is. Az egyes áramforrások helyes töltése azért is fontos, hogy elkerülhető legyen a meghibásodás, a szerviz vagy a csere problémája, mely a legtöbb hardver esetében gondot okoz. A legtöbb akkumulátor cserélhető és töltővel maximális szintre hozható, ha szükség van a töltött telepre, azonnal rendelkezésre áll.
