Akumulatory – co każdy wiedzieć powinien cz. 1

Z reguły nawet na wakacjach potrzebny nam jest prąd – czy to do zasilenia lodówki, czy radia, czy oświetlenia, czy podładowania urządzeń mobilnych. Gdy jesteśmy w trasie lub nie ma pod ręką gniazda prądu 230V, musimy polegać na akumulatorach pokładowych naszych pojazdów.  Przyjrzymy się różnym rodzajom ogniw oraz ich specyfice działania, by obalić fakty i mity i wskazać właściwe rozwiązania do określonych potrzeb. Nie każdy rodzaj akumulatora wytrzyma bez szwanku głębokie rozładowanie i nie każdy nada się do zasilania odbiorników o dużej mocy. Różnic jest jednak znacznie więcej. Dziś omówimy konstrukcję poszczególnych akumulatorów oraz plusy i minusy każdego z nich. W kolejnym materiale przybliżymy Wam sposoby na optymalizację zużycia energii, ich właściwą obsługę, wymianę i ładowanie.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe

To tradycyjne akumulatory, których budowa przypomina konstrukcyjnie akumulator rozruchowy. Diabeł tkwi jednak w szczegółach: płyty ołowiane są grubsze, co umożliwia cykliczne ładowanie/rozładowanie. Akumulatory o prostej konstrukcji/starsze wymagają czynności obsługowych – a dokładniej uzupełniania wody destylowanej i sprawdzania gęstości elektrolitu. Może też dochodzić do zjawiska parowania. To odróżnia te leciwe konstrukcje od nowoczesnych rozwiązań bezobsługowych.

Powyższy rodzaj akumulatora jest najtańszym źródłem zasilania i może dostarczyć wysokie prądy. Nie powinien jednak być rozładowywany zbyt głęboko, gdyż prowadzi to do nadmiernego i nieodwracalnego zużycia. Rozwiązanie to może sprawdzić się przy niewielkich obciążeniach np. wtedy, gdy użytkownik może regularnie sięgnąć po zewnętrzne źródło zasilania.

Jeśli nie mamy dużych wymagań co do akumulatora, korzystamy z drobnych odbiorników i szybko doładowujemy akumulator, to tego typu magazyn energii może się sprawdzić z powodzeniem. Należy podkreślić, że praktycznie każdy renomowany producent akumulatorów posiada w ofercie tego typu produkty. Są tanie w zakupie i łatwo je naładować. Jako minusy wymienić należałoby niebezpieczeństwo wycieków oraz parowania, a także relatywnie niższą żywotność w porównaniu do innych technologii. Same ulegają też rozładowaniu, a przechowywanie ich w stanie rozładowanym wydatnie wpływa na zmniejszenie pojemności.

Akumulatory żelowe

Sama technologia nie jest nowa, bo sięga lat 60-tych ubiegłego wieku, jednak do tej pory stosowana jest z powodzeniem. Również tu mamy do czynienia z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi posiadającymi jako elektrolit zżelowany kwas siarkowy. Materiałem żelującym dodawanym do kwasu siarkowego jest krzemionka. Zaletą akumulatorów żelowych jest dobra odporność na ubytek elektrolitu podczas pracy elektrycznej oraz małe samorozładowanie (akumulatory żelowe nie wykazują ubytku ładunku w wyniku samorozładowania po czasie rzędu nawet 6 miesięcy). Jeśli pobór prądu jest niewielki i odbywa się przez dłuższy czas, to poradzą sobie świetnie. W przeciwieństwie do tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych nie muszą stać w pozycji poziomej. Ze względu na wysokie opory wewnętrzne mogą wystąpić problemy z ładowaniem ich za pomocą instalacji solarnych. Ponadto przy pracy z przetwornicą i odbiornikami dużej mocy (np. suszarkami) bardzo szybko ulegają rozładowaniu. Oczywiście należy zwrócić uwagę na wyższą cenę i długi czas ładowania.

Akumulatory AGM

AGM to skrót od Absorbent Glass Mat. Tu płynny elektrolit jest uwięziony zaabsorbowany właśnie w plątaninie cieniutkich igiełek maty z włókna szklanego. Jest uwięziony i nie wycieknie z tej szklanej tkaniny, a jednocześnie jest płynny i zapewnia dobre parametry elektryczne akumulatora – zdecydowanie lepsze, niż opisany wyżej rodzaj akumulatorów żelowych. Poza tym większa powierzchnia płyt z ołowiu pozwala przy tych samych gabarytach na uzyskanie większej pojemności. Dzięki niższym oporom wewnętrznym ładowanie odbywa się szybciej, a także współpraca z panelami solarnymi nie stanowi problemu. Ponadto akumulatory AGM lepiej nadają się do zasilania odbiorników o większej mocy np. przez przetwornicę. Są ponadto bezobsługowe, mogą pracować w dowolnej pozycji i nie są wrażliwe na niższe temperatury. Zimowy caravaning nie będzie tu stanowił żadnego problemu. Niestety nieco gorzej niż standardowe akumulatory żelowe znoszą głębokie rozładowania i wysokie temperatury. Są też od nich droższe.

Akumulatory litowo-jonowe

Najnowsze i najbardziej zaawansowane technologicznie ogniwa w technologii litowo-jonowej znajdują zastosowanie także w pojazdach kempingowych. LiFePo4 to pojęcie, które zrewolucjonizowało w ostatnich latach rynek mobilnego zasilania. Określenie to odnosi się do akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych. Są one lekkie, mają znikomy efekt pamięci, dużą pojemność i odporność na rozładowanie (mamy do dyspozycji niemal całą pojemność nominalną) oraz częste ładowanie. Parametry są przy tym stałe i nie zależą od temperatury otoczenia. Zasadniczo przyjmuje się, że żywotność tego typu akumulatorów przy rozładowaniu rzędu 70% wynosi do 3000 cykli. Nie ulegają przy tym samorozładowaniu. Istotnym „sercem” tego typu układów są elektroniczne układy sterujące parametrami pracy, zabezpieczające je przed głębokim rozładowaniem. Z powodzeniem z technologią tą współpracują zarówno urządzenia dużej mocy, jak i przetwornice. Jedynym minusem pozostaje niestety cena zakupu...

Czytaj więcej o akumulatorach

W kolejnym artykule z tej serii opisujemy kilka przydatnych informacji dotyczących doboru, ładowania i właściwej eksploatacji. Przeczytaj artykuł: Akumulatory – co każdy wiedzieć powinien cz. 2