Prvi olovni akumulator za komercijalnu upotrebu konstruisan je 1859. Sredinom sedamdesetih godina prošlog veka, istraživači su razvili olovne akumulatore koji nisu zahtevali dodatno održavanje i koji su mogli da se koriste u bilo kojoj poziciji. Tečni elektrolit transformisan je u navlažene pregrade i kučište je zapečačeno. Dodati su sigurnosni ventili koji omogućavaju ispuštanje gasova tokom punjenja i pražnjenja.

U zavisnosti od raznih upotreba vremenom su se izdvojili:

• Olovni otvoreni-nalivajući akumulator
• Olovni zatvoreni akumulator (Sealed Lead Acid - SLA)
• Ventilom regulisani olovni akumulator (Valve Regulated Lead Acid - VRLA)
• EFB (Enhanced Flooded Battery) technology
• AGM baterije (Apsorptive Glass Matt)  ......


Akumulator spada u sekundarne galvanske elemente, tj postoji mogućnost da se puni i da se ponovo troši za razliku od primarnih kao što su obične baterije.

Akumulator je ure
đaj koji služi za skladištenje i prozvodnju električne energije neposrednim pretvaranjem hemijske energije u električnu a fizikalno se temelji na principu rada galvanske ćelije (baterije) koji se u najjednostavnijem obliku sastoji od 2 elektrode i elektrolita (elektrolit je rastvor destilovane vode i sumporne
kiseline (H2SO4).

Akumulator spada u sekundarne galvanske baterije (za razliku od primarnih kao što su obične baterije), tj. one u kojima su promene reverzibilne, što znaci da se postupcima punjenja akumulator vraća u početno stanje i tako ponovo čini sposobnim za davanje struje.

Elektrode u akumulatoru su sunđerasta olovna ploča (elementarno olovo sive boje, negativna elektroda) i rešetka s olovnim dioksidom (tamno smeđa pozitivna elektroda), dok je elektrolit razredjena sumporna kiselina (33% kiseline i 67% destilovane vode). Na temelju razlike potencijala između te dve elektrode dolazi do
toka struje među njima.

Osnovni element akumulatora je ćelija (dve elektrode u elektrolitu međusobno odvojene pregradom) ciji je napon 2V i kojih ima više, a međusobno su spojeni serijski. Tako su napravljeni akumulatori koji sa 6 ćelija daju napon od 12V, ali danas se koriste i oni od 6, pa i 24V. Kada se na akumulator priključi potrošač
(elektrouređaji u automobilu) elektrode od olovnog dioksida se naelektrišu pozitivno, a one od elementarnog olova negativno. Električna struja tada počinje teći sa negativnih ploča, preko strujnog kola kroz potrošace, na pozitivne ploče i nazad u kiselinu. Hemijskom reakcijom se na površinu obe elektrode izlučuje olovni sulfat, pri čemu se sumporna kiselina veže sa pločama, a elektrolit se pretvara u vodu. Kada se aktivna supstanca obe elektrode u potpunosti pretvori u olovni sulfat akumulator je prazan, tj. više ne može davati struju. Prilikom punjenja akumulatora električnom strujom događa se upravo obrnuta reakcija pri kojoj se olovni sulfat razgrađuje na elementarno olovo i olovni dioksid, a oslobađa se i sumporna kiselina. Ovaj proces nije večan, vremenom se na površinama elektroda u ćelijama počinje hvatati kora olovnog sulfata te akumulator postepeno postaje neupotrebljiv, odnosno, nije ga više moguće napuniti.

Kada kupujete akumulator prvo što vas prodavac pita je koliki kapacitet želite (Ah). Osim napona na koji (naravno) treba paziti (iako je danas 12V uobičajeno,
pa se to ni ne spominje), značajan je i kapacitet. Radi se o tome koliko struje može sa
čuvati neki akumulator, odnosno koliko dugo možemo određenu jačinu
struje eksploatisati iz njega. Verovatno ste, više puta,
čuli za Ampersate ili ste na nekom akumulatoru videli oznaku Ah iza koje je stajao neki broj.

Upravo to je oznaka kapaciteta, 50Ah u stvari znači kako (teoretski) taj akumulator može davati struju jacine 1A (Amper) tokom 50 sati. No, iako u teoriji akumulator od 50Ah možemo prazniti dva dana i dve noci dok njegov napon ne padne ispod minimalnog (potrebnog za rad elektrouređaja u automobilu), njegov stvarni kapacitet znatno zavisi od temperature. Tako se pri -20°C kapacitet uobičajenog automobilskog akumulatora može smanjiti i do 50%. Uzmemo li pri tome u obzir da elektropokretač motora (anlaser) upravo pri niskim temperaturama troši znatno više struje postaje jasno kako je tokom zime akumulator u večoj opasnosti od pražnjenja, te da hladan motor treba paliti pokrećući ga u kratkim (po nekoliko sekundi) periodima rada anlasera.

Funkcije akumulatora

- Pružanje dovoljno velike količine struje prilikom startovanja motora u kratkom vremenskom periodu pokretaču motora,
- Omogućavanje rada dinamičke memorije i alarmnih sistema kada je vozilo ostavljeno neko vreme bez pokretanja motora, kao i električnih uređaja (svetlo,
  autoradio, klima, navigacija itd.) u razumnom periodu.

Kapacitet (snaga) akumulatora

- Zavisi od površine olovnih ploča koje se nalaze spakovane u njemu. U manjoj meri zavisi i od legirajućih elemenata koji su korišceni pri proizvodnji olovnih ploča.
- Kapacitet svakog akumulatora varira zavisno od spoljne temperature (kada je napolju ispod 0 stepeni akumulator ima samo 50% kapaciteta koji inače ima na 20
  stepeni celzijusa).

Kvalitet akumulatora

- Zavisi od načina izrade, legure (olova i ostalih elemenata) od kojih se izrađuje olovna ploča, kvaliteta separatora za razdvajanje ploča u akumulatoru.

* Kvalitet proizvedenog akumulatora se označava razlicitim standardima, svaki od ovih standarda daje razlicite vrednosti za tzv. hladan start:

• Evropski standard (EN 50342),
• Nemački standard (DIN)
• Japanski standard (JIS)
• Standard udruženja inženjera u automobilskoj industriji (SAE)

Akumulatori bez održavanja?

Postoje akumulatori kojima je dodavanjem različitih vrsta elemenata u olovo (antimon, kalcijum, srebro, itd) isparavanje elektrolita svedeno na prihvatljivi minimum,
te se za te akumulatore u žargonu kaže da su bez održavanja. U takve akumulatore spadaju oni koji su zatvoreni (nemaju čepove sa gornje strane akumulatora).

Akumulatori bez elektrolita - SUVI AKUMULATORI?

Akumulatori bez elektrolita (SUVI) ne postoje! Postoje akumulatori u kojima se umesto klasičnog elektrolita (razblažena sumporna kiselina) nalazi tzv. gel. Oni se ređe koriste u automobilima, češce u jahtama, invalidskim kolicima, borbenim vozilima i sl. (gde bi moglo doći do izlivanja klasičnog elektrolita). Takvi akumulatori kao svoju lošu stranu imaju slabiji protok elektrona kroz elektrolit.

 


 



Tipova akumulatora ima puno, međutim tri koji se danas najčešće upotrebljavaju u automobilskoj industriji su
kalcijim-kalcijum, hibridni (antimon-kalcijum) i antimon-antimon akumulatori. Od njih se antimonskim slobodno mogu smatrati davnom prošlošću, jer se ovakve baterije zbog slabijeg kapaciteta i kratkog veka trajanja danas gotovo i ne upotrebljavaju u autoindustriji . Ovim akumulatori, kao i hibridnim (antimon-kalcijum) zbog svoje tehnologije se proizvode obavezno u otvorenim sistemima (zbog isparavanja i potrebe za stalnim dolivanjem destilovane vode koja se tim isparenjima troši). Pored ove tri grupe akumulatora danas se u svetu razvijaju i
AGM START-STOP akumulatori kao i litijum-jonski koji predstavljaju tehnologije bliske budućnosti.



Akumulatori Antimon-Antimon

Ovo su akumulatori starije generacije i danas se rietko koriste u automobilskoj industriji. Rade se u otvorenom sistemu, zahtevaju održavanje i životni vek im je najkraci od svih postojećih akumulatora. Pogodni su jedino za vozila starija od 15 godina koja nemaju velike potrebe za akumulatorom osim za startovanje motora (nemaju dodatnih potrošača: klima uređaj, navigacija, bord-kompjuteri, elektronika ABS-a itd.)

Akumulatori Hibridni Antimon-Kalcijum

Danas su u primeni hibridni akumulatori kod kojih je katoda napravljena od niskoantimonskih legura dok je anoda od kalcijumske legure. Kapacitet i startne sposobnosti su im poboljšane kao i izdržljivost na vibracije i dublja pražnjenja u odnosu na Antimon-Antimon akumulator, lošiji su od Kalcijum-Kalcijum akumulatora i ne preporučuju se za novija vozila. Ovakvi akumulatori su posebno pogodni za starije automobile koji imaju problem sa startovanjem, ali i alternatorom za dopunu baterije sa manjim naponom punjenja od 13,8V. Zahtevaju održavanje, posebno periodično dolivanje destilovane vode kako ploče ne bi ostale bez elektrolita i samim tim sulfatizirale čime nastaje trajno oštećenje akumulatora.

Akumulatori Kalcijum-Kalcijum

Akumulatori ove tehnologije se danas najviše koriste u svetu posebno u razvijenim zemljama jer su ekološki čisti (nema isparenja, curenja elektrolita pa samim tim ni potrebe za dodatnim održavanjem). Oni su posebno namenjeni savremenim automobilima koji imaju veliki broj elektronskih uređaja. Prednost im je stabilan kapacitet, mali gubitak tečnosti pa samim tim i duži vek trajanja. Sa druge strane, oni su osetljivi na duboko pražnjenje i izražene vibracije nastale tokom vožnje.

Akumulatori Litijum-Jon

Ovo je, zapravo tehnologija koja je budućnost svih akumulatora. Daje najbolji odnos mase i emisije energije. Kako je ovo tehnologija u razvoju, trenutno se, iz bezbednosnih razloga fabrički limitira voltaža ovakvih uređaja. Koriste se najviše u mobilnim telefonima, prenosnim kompjuterima itd, a snažnije verzije se sve više koriste i u auto-industriji. Osim olovno-kiselih i litijum-jonskih postoji još nekoliko vrsta akumulatora, ali se one retko koriste u auto-industriji.

 
 

 

 

 

 

 

 All Rights Reserved © START  |  Web Design NPNET