Akumulator. Dlaczego akumulator się rozładowuje? I jak temu zapobiec?

Przyczyn rozładowywania się akumulatora może być wiele i nie wszystkie oznaczają konieczność jego natychmiastowej wymiany. W przypadku pojawienia się problemów z uruchomieniem silnika należy oprócz samego akumulatora sprawdzić stan przewodów, które do niego dochodzą, czystość połączeń tych przewodów z terminalami akumulatora oraz poprawność połączeń przewodu masowego z masą samochodu, a także przewodu dodatniego z alternatorem i rozrusznikiem.

Styki powinny być czyste, bez oznak korozji czy nalotów. Same przewody nie mogą być naderwane, uszkodzone, czy niedbale łączone. Jeśli mimo dobrego stanu przewodów akumulator wykazuje oznaki niedoładowania, a na przykład rankiem występują problemy z uruchomieniem silnika, należy sprawdzić poziom ładowania.

Alternator generuje energię elektryczną podczas pracy silnika. Energia ta jest wykorzystywana na pokrycie aktualnych potrzeb związanych z zasilaniem systemów pokładowych czy sterowników i elementów wykonawczych pojazdu oraz na doładowanie akumulatora, z którego całkiem dużo energii zostało pobranej podczas uruchomienia samochodu. Jeśli mamy do czynienia na przykład z uszkodzeniem regulatora napięcia – okaże się, że akumulator nie będzie doładowywany i dojdzie w końcu do tak znacznego spadku napięcia, że sterownik nie pozwoli na zasilenie układów w samochodzie. Najczęściej dzieje się tak po spadku napięcia poniżej granicy 9 V.

Wystarczy podczas pracy silnika zmierzyć multimetrem napięcie na klemach akumulatora. Jeśli wartość ta jest powyżej 13,5 V (do 14,4-14,6 V w niektórych pojazdach), a akumulator wciąż jest rozładowany – należy się skupić właśnie na akumulatorze. Po wyłączeniu silnika ogniwo wciąż zasila niektóre odbiorniki energii. Przede wszystkim zapewnia napięcie podtrzymujące pamięć w urządzeniach elektronicznych, w systemach dostępu bezkluczykowego, w elektronice sterującej centralnym zamkiem.

W zależności od wyposażenia samochodu – nawet kilkanaście odbiorników będzie pobierało prąd w czasie, gdy samochód jest na postoju. Jeśli akumulator jest rozładowany, lub jego pojemność jest niższa niż nominalna, to może się okazać, że ten niewielki pobór prądu może skutecznie obniżyć napięcie akumulatora do takiego stopnia, że ponowne uruchomienie samochodu będzie utrudnione.

Akumulator samochodowy jest chemicznym źródłem energii elektrycznej. Oznacza to, że energia elektryczna jest wytwarzana w wyniku reakcji chemicznych zachodzących wewnątrz akumulatora. Ilość energii elektrycznej, którą może wytworzyć akumulator jest więc pochodną ilości energii chemicznej zmagazynowanej w związkach chemicznych biorących udział w reakcjach. Jeśli tych związków będzie mniej, to ilość pozyskanej energii elektrycznej także będzie mniejsza.

Związki chemiczne w akumulatorze, to kwas siarkowy i tlenek ołowiu. Kwas siarkowy jest elektrolitem, więc ważne, aby był on w odpowiednim stężeniu i ilości, natomiast tlenki ołowiu znajdują się w materiale aktywnym płyt akumulatora. W trakcie rozładowywania kwas siarkowy reaguje z tlenkami ołowiu tworząc siarczki ołowiu osadzające się na płytach. Te są izolatorem, więc obniżają skuteczność wymiany jonów między materiałem aktywnym a elektrolitem. Skutkuje to obniżeniem pojemności elektrycznej akumulatora.

W trakcie ładowania siarczan ołowiu jest rozpuszczany. W przypadku stałego niedoładowania akumulatora, płyty z warstwą aktywną pokrywają się siarczanem ołowiu powodując obniżenie sprawności źródła energii. Podobnie jest w przypadku pozostawienia rozładowanego akumulatora bez jego doładowania. Akumulator nie jest niewyczerpanym źródłem prądu. W trakcie eksploatacji następuje jego degradacja, wynikająca między innymi z czasu i degradacji chemicznej materiału czynnego oraz elektrolitu. W związku z tym, w okresie użytkowania akumulatora stale postępuje niezauważalny proces starzenia.

Pierwsze oznaki degradacji akumulatora dają o sobie znać zimą, kiedy rozrusznik jest obciążony nadmierną gęstością oleju silnikowego podczas rozruchu. Niedoładowanie może występować także w przypadku używania w samochodzie nieprawidłowego akumulatora. Na przykład o pojemności elektrycznej większej niż zalecana przez producenta. W takim przypadku alternator może nie mieć wystarczająco dużo mocy, by w pełni doładować akumulator. Jest to szczególnie ważne w samochodach posiadających system zarządzania energią, który ma zaprogramowane parametry pracy i strategię ładowania dopasowane do pojemności akumulatora.

O akumulator – podobnie, jak każdy inny element w samochodzie – trzeba dbać. Konieczne jest regularne kontrolowanie czy styki klem z terminalem nie są zaśniedziałe i czy przewody elektryczne są w dobrym stanie – czy nie są naderwane, czy nie mają uszkodzonej izolacji i czy na ich stykach z pozostałymi terminalami w alternatorze, rozruszniku i punktach masy nie ma korozji. Akumulator warto także kontrolować za pomocą testera do akumulatorów. Krótki test może nam wiele powiedzieć o kondycji akumulatora i ewentualnie pozwoli przewidzieć moment wymiany.

Jak podkreśla Sławomir Gosławski z firmy NOCO - nowoczesne prostowniki do akumulatorów posiadają odpowiednie strategie ładowania pozwalające przedłużyć żywotność źródeł prądu. Posiadają one programy do ładowania podtrzymującego, ale też mogą ładować stosując strategię odsiarczania, czyli rozbijania siarczków ołowiu. Pozwala to na odzyskanie pewnej części utraconej z wiekiem pojemności akumulatora. Ponadto, dzięki ładowarkom sterowanym elektronicznie nie trzeba pamiętać o odłączeniu akumulatora w odpowiednim momencie, aby nie doprowadzić do jego „przeładowania” skutkującego nadmiernym wydzielaniem gazów. W momencie obniżenia poboru prądu przez akumulator ładowarka przestaje po prostu go ładować.

I tak na przykład oferowane przez firmę NOCO pod nazwą handlową Genius ładowarki do akumulatorów pozwalają – w zależności od modelu – na obsługę akumulatorów do instalacji elektrycznej 6V, 12V i 24V. Ich zaletą jest automatyczne sterowanie przebiegiem całego procesu, od wykrycia stanu technicznego baterii, przez proces odsiarczania i naprawy, do zabezpieczenia przed przeładowaniem i skokami napięcia w sieci zasilającej 230V. Zadaniem właściciela jest tylko podłączenie ładowarki do ogniwa. Posiadają też unikatową funkcję ładowania kompletnie rozładowanych akumulatorów (poniżej 1V).