Startovací akumulátor patří mezi nejdůležitější prvky automobilu. Přestože jde o technologii již poměrně letitou, její spolehlivost a především životnost stále není kdovíjaká. Jedním z rizikových prvků je i stratifikace elektrolytu.
Nabíjení autobaterie krátkými jízdami způsobuje stratifikaci elektrolytu
Články na téma starosti s autobaterií:
- Autobaterie: jak poznat dobrou od špatné a které rozhodně nekupovat?
- Jak dlouho vydrží nabitá autobaterie
- Jak poznat nabitou autobaterii
- Proč dříve nebylo tolik problémů s bateriemi?
- Oživení olověného akumulátoru
- Samovolné vybíjení autobaterie
- Životnost autobaterie - stratifikace, sulfatace a stagnace
- Jak poznat špatnou autobaterii
- Přebíjení autobaterie může způsobit výbuch
- Vybitá baterie v autě nadměrně opotřebovává alternátor
- Sulfatace baterie – jak ji účinně předejít?
- Stratifikace elektrolytu autobaterie
- Přebíjení autobaterie a hrozící nebezpečí
- Stratifikace autobaterie je zákeřný problém
- Oživení olověného akumulátoru – jak na to?
- Stratifikace elektrolytu ničí autobaterie - právě čtete
Co je stratifikace a proč vzniká
Elektrolyt a autobaterii považujeme většinou za homogenní směs, která má stejné vlastnosti v celém svém objemu. Reakce tak probíhá rovnoměrně, a to po celé ploše elektrod. Jenže tak to vždy není. Elektrolyt může i tzv. stratifikovat, tedy začít se vrstvit. V praxi to znamená částečné oddělení vody a kyseliny sírové na dvě složky, které jsou jedna těžší než druhá. Stratifikace se obvykle děje při částečném nabíjení autobaterie.
Nově vytvořená kyselina vznikající při nabíjení je těžší než okolní elektrolyt, a proto klesá ke dnu článku. V horní části se naopak elektrolyt zředí. Výsledkem je stav, kdy dole v článku najdeme koncentrovanější kyselinu, zatímco nahoře je roztok slabší. Tento gradient se samovolně nevyrovná, protože difuze je příliš pomalá a k míchání nedochází, pokud se nerozvinou plynové bublinky při vyšším nabíjecím napětí.
Také čtěte
Jaké má stratifikace důsledky
Na první pohled se baterie chová normálně. Motor nastartuje, palubní elektronika funguje. Jenže uvnitř už probíhá proces, který významně zkracuje životnost. V horní části článku, kde je elektrolyt zředěný, dochází k trvalé sulfataci desek. Krystaly síranu olovnatého se zde neodbourají, protože prostředí je pro ně příliš slabé. Aktivní hmota je tak postupně vyřazována z činnosti.
Ve spodní části článku je situace opačná. Vysoká koncentrace kyseliny působí agresivně na mřížku elektrod a urychluje korozi. Dlouhodobě to vede k mechanickému rozpadu elektrod a ztrátě kapacity. Baterie tak přichází o výkon z obou stran – nahoře kvůli sulfataci, dole kvůli korozi. Celkovým efektem je rychlejší pokles kapacity a dřívější konec životnosti.
Proč je problém častější dnes než dřív
Stratifikace není nový jev, v bateriích se objevoval odjakživa. Dnes je ale mnohem závažnější. Moderní vozy totiž pracují s energií jinak než starší automobily. Start-stop systémy a rekuperační dobíjení udržují akumulátor záměrně v částečně nabitém stavu, protože tím roste účinnost využití energie. To ale znamená, že baterie jen málokdy zažije plné nabití s dostatečnou plynivostí, která by elektrolyt promíchala. Připočtěme k tomu krátké trasy, časté starty motoru a omezené možnosti alternátoru a máme ideální podmínky pro stratifikaci.
Jak poznat, že je baterie postižena
Diagnostika stratifikace není pro běžného uživatele jednoduchá. Hustota elektrolytu se totiž nedá změřit běžnými prostředky, a pokud už někdo použije hustoměr, většinou odebírá vzorek z horní části článku. Tam je hustota nižší a může svádět k závěru, že baterie je nedostatečně nabitá, i když dole je kyselina mnohem silnější. Na první pohled se problém projeví až snížením kapacity nebo zhoršenou startovací schopností v zimě.
V laboratorních podmínkách se stratifikace projevuje rychlým poklesem výkonu při cyklování v režimu PSoC, tedy právě tam, kde se testuje odolnost baterií pro start-stop aplikace. Norma EN 50342-6 definuje speciální zkoušky, které hodnotí chování baterií v těchto podmínkách, a právě stratifikace je jedním z hlavních důvodů, proč klasické zaplavené baterie v testech neobstojí.
Možnosti prevence a řešení
Řešení existuje několik a liší se podle typu baterie i způsobu použití. Klasické kapalinové akumulátory lze ochránit pravidelným plným dobitím. Nabíječky s tzv. „refresh“ režimem zvýší napětí až k hranici plynivosti, čímž v článcích vzniknou plynové bublinky. Ty elektrolyt mechanicky promíchají a gradient hustoty se zruší.
Moderní konstrukce jdou ještě dál. AGM baterie mají elektrolyt nasáknutý do skleněného rouna, takže se nemůže oddělovat a stratifikace je prakticky eliminována. EFB baterie, které jsou levnější alternativou pro start-stop, využívají různá konstrukční opatření, jako jsou kanálky nebo speciální separátory, aby se elektrolyt lépe promíchával. Výrobci také upravují správu nabíjení tak, aby se čas od času dostalo napětí na úroveň, která stratifikaci rozbije.
Proč je dobré o stratifikaci vědět
Pro uživatele auta je stratifikace pojem, který možná nikdy neuslyší. Přesto se s jejím důsledkem potká – v podobě baterie, která odejde dříve, než by čekal. Pro výrobce baterií a automobilů je to naopak téma velmi dobře známé a tvoří jedno z klíčových kritérií vývoje. Není náhodou, že přechod na AGM a EFB technologie byl motivován právě potřebou zvládnout provoz v režimu částečného nabíjení.
Znalost mechanismu stratifikace může pomoci i zkušeným řidičům nebo mechanikům. Pokud se baterie pravidelně dobíjí kvalitní nabíječkou a občas se nechá skutečně „vyvařit“, může sloužit výrazně déle. Naopak ignorování tohoto jevu vede k situaci, kdy akumulátor selže v nejméně vhodnou chvíli – často uprostřed zimy, kdy je startovací proud nejvíce potřeba.
Zdroj médií: Depositphotos.
Jakou značku autobaterií považujete za nejkvalitnější?
Diskuze (3)
Dnešní vozy mají díky řadě modulů, které potřebují trvalé napájení (paměť řídících jednotek ve voze, paměť autorádia, hodiny, imobilizér... a u dnešních vozů přibyl i modul systému eCall) relativně velkou spotřebu el. energie a i při vypnutém zapalování vůz d.f. stále "žije".
Sice se v článku vysvětluje, jak "prospěšné" je pro AKB její "vyvaření" ale už se tam nepíše, že to zvládne jen relativně nová baterie, protože u starší, díky varu a cirkulaci elektrolytu hrozí její tzv. její "vysypání" a tím dojde ke zkratu článku v AKB.
Zmíněné AGM baterie ani vyvařit nejde a ani se o to nesmí pokoušet - došlo by tím k její zničení.
AGM a gelové baterie vyžadují zcela jiný průběh nabíjení než ty klasické a to zvládají jen mikroprocesorem řízené nabíječky s naprogramovaným průběhem nabíjení.
Takže, všeho s mírou a zdravou úvahou. Základ všeho je mít v pořádku dobíjení a pokud jezdíte časově pouze krátké trasy (pod 30 min), je dobré tak cca 1x za 2-3 měsíce AKB dobít. Jinak je to dobré alespoň 1x ročně před nástupem mrazů.
Karel,