Vápníkové autobaterie

Olovo vede, ale s odporem

Klasická autobaterie má mřížky elektrod z čistého olova, na kterém je nanesena aktivní hmota. Olovo je sice ucházející vodič, ale poměr ceny a výkonu je pro potřeby autoprůmyslu klíčový, takže se s jeho vlastnostmi dokážeme víceméně spokojit. Problém je, že olovo pořád klade docela velký odpor procházejícímu elektrickému proudu, což způsobuje zahřívání autobaterie, tedy přeměnu energie na teplo, což je nežádoucí jev. Přicházely proto různé myšlenky, jak odpor snížit a jedním z těchto způsobů je i přidávání vápníku do elektrod. 

Vápník zlepší vodivost a nejen ji

Nepředstavujte si to tak, že se roztaví barel olova a přisype se do něj velký pytel vápníku! Naopak, je to legura, která tvoří obvykle jen asi 1 % z celkového objemu materiálu mřížky, nicméně poměr se liší výrobce od výrobce. Vápník je prakticky o řád lepší vodič než olovo, nicméně zase nemá jiné vlastnosti, které potřebujeme (například pevnost v ohybu a pružnost), takže se používá skutečně jenom jako příměs. Nicméně i tak umí významně vylepšit vlastnosti mřížky, respektive její vodivost, což v důsledku sníží zahřívání autobaterie jak při nabíjení, tak i při práci, kdy musí vydávat vysoké proudové výkony.

Také čtěte

3 min. čtení

Kilometrový nájezd letních pneu

19. 5. 2024 Jiří Lacina Tipy a rady

Omezení odpařování vody

Primárně zlepšená vodivost sníží zahřívání, takže se voda z akumulátoru tolik neodpařuje. Tento efekt je docela znatelný a oproti klasické baterii bez vápníku jsou u Ca/Ca autobaterií odpary sníženy o 60–80 %. Což je tolik, že ze strany uživatele zcela odpadá nějaká starost o doplňování destilky. Vápníkové autobaterie tak často ani nemívají zátky pro dolévání, pro odvod plynů však jsou vybaveny labyrintem, který umožní jejich průchod, ale elektrolyt ven nepustí. Pakliže vápníková autobaterie zátkami vybavená je, znamená to pro uživatele jen to, že pro jistotu může čas od času hladinu elektrolytu zkontrolovat, dolévat však pravděpodobně nebude nikdy třeba. Díky nižšímu odporu je také významně sníženo samovybíjení, to znamená, že když se s autem nejezdí, nevybije se akumulátor tak rychle.

Pevnější elektrody

Sekundárním efektem je, že olověná mřížka přidáním vápníku trochu ztuhne. K čemu je to dobré, když se jedná jenom o elektrodu v autobaterii? Ona totiž mřížka je dost namáhaná třeba při studených startech motoru, kdy musí během vteřiny či dvou akumulátor poskytovat proud třeba 100–200 ampér, v případě větších naftových motorů klidně 250 ampér. Při takové zátěži dochází k tomu, že se mřížka ohýbá, což časem způsobuje opadávání aktivní hmoty z jejího povrchu a snížení životnosti autobaterie. Vápník toto ohýbání omezuje.

Hluboké vybití je pro ně obvykle smrt

Nevýhodou Ca/Ca akumulátorů je fakt, že při hlubokém vybití je většinou běžná nabíječka nezvládne nabít, a to platí i pro elektronicky řízené nabíječky. Pro běžné nabíjení však platí identická pravidla, jako pro klasické autobaterie se zaplavenými elektrodami. To znamená, že lineární nabíječkou dobíjíme proudem o hodnotě desetiny kapacity, na chytré nabíječce ponecháme režim pro běžnou autobaterii. Na závěr ještě dodáme, že některé automobilky používají vápníkové autobaterie jako prvovýrobní.