Důležité pojmy

KAPACITA (AH)

Ampérhodinová kapacita definuje schopnost baterie dodávat elektrický proud po určitou dobu při stanovené teplotě 25°C.  Časový standard pro startovací baterie je 20h (kapacita C20). U trakčních baterií je vybíjecí čas podstatně kratší, 1h až 5h (C1 respektive C5) a pro baterie staniční naopak až 100h. Napětí baterie v průběhu vybíjení klesá, přičemž limitní hodnotou kapacitní zkoušky je 10,5V. Při testování kapacity starší baterie se musí dle naměřené vybíjecí doby vypočítat odhad kapacity.

PŘÍKLAD: Zjistíme, že u startovací 100Ah baterie klesne při zátěži 5A (100Ah/20h) napětí pod 10, 5V již po 15 hodinách. Víme tedy, že 100Ah již nemá. Skutečnou hodnotu však lze zjistit pouze odhadem a to interpolací následných pokusů s nižší zátěží (např. 3A a 4A).

Pro startovací baterie se tak mnohem jednodušeji pracuje s údajem RC rezervní kapacita (v USA je RC používána jako jediný údaj o kapacitě).

STARTOVACÍ PROUD (A)

Startovací baterie jsou konstruovány v první řadě pro poskytování maximálního proudu po krátkou dobu. Čím větší proud je baterie schopna poskytnout, tím snadněji by se měl motor uvést do chodu. V případě teplého motoru u aut se systémem stop-start jde pouze o start dlouhý 8 desetin vteřiny, start studeného motoru staršího auta však může trvat i několik dlouhých vteřin. Při nízkých teplotách probíhá navíc chemická reakce uvnitř každé baterie podstatně pomaleji. Olověná baterie je prozatím jediná, která je v mrazech vůbec schopna potřebný startovací proud poskytnout. Startovací proud (CCA) má proto u všech používaných norem předepsanou testovací teplotu -18˚C (0° F). Podle normy EN musí baterie při -18°C dodávat deklarovaný proud po dobu 10s, aniž by napětí kleslo pod 7,5V.

Při nižším napětí již může přestat fungovat zapalování benzinových motorů.

Tradičně se předpokládá, že startovací baterie má během své životnosti zvládnout 10-15 tis. Startů. V systému start-stop však musí baterie během jedné jízdy mnohokrát startovat teplý motor a mezitím přijmout do alternátoru co největší nabíjecí náboj. Požadovaný počet startů během životnosti u Start-Stop je vyšší řádově. Předpokládá se, že nejvhodnějším řešením pro takový úkol je nový typ baterií AGM. Prozatím ovšem neexistují normy, které by takto extrémní schopnosti baterií mohli jednoduše popsat a testovat. Toto bude třeba si uvědomit zejména při vyřizování eventuálních reklamací baterií u aut se „Start-Stopem“.

DOBÍJENÍ A PŘEBÍJENÍ

Pro autobaterie je správné dobíjení tj. návratnost vydávané energie, nejpodstatnějším parametrem pro dosažení dlouhé životnosti. Optimální hladinu dobíjecího napětí Vašeho vozu je proto důležité pravidelně, nebo alespoň při podezření na závadu zkontrolovat. Při volnoběžných otáčkách motoru by se dobíjecí napětí mělo pohybovat nad 13,9V. Pod touto hodnotou je napětí nedostačující – jde o tzv. „nedobíjení“. Při otáčkách zvýšených (průměrně nad 2500 ot/min) se musí úroveň napětí nalézat v rozmezí od 14,2V do 14,4V používáte-li baterii hybridní konstrukce. Dobíjení vyšší než 14,4V lze pro vše uvedený typ baterie dlouhodobě označit za destruktivní. Máte-li ve voze baterii koncepce „Ca-Ca“ nebo AGM, je horní hranice rozmezí vyšší, konkrétně až 14,8V. Pokud je napětí vyšší, než uvedené hodnoty, hrozí přebíjení, což vede k rychlému úbytku elektrolytu. U dnešní moderní baterie často není ani možné doplnit vodu a zvláště AGM, kde je množství elektrolytu minimální je na přebíjení citlivá.

Je třeba si uvědomit, že správná hladina nabíjecího napětí je závislá na teplotě.

Uvedené teploty platí pro teploty 25°C. Chceme-li nabíjet baterie s teplotou -20°C, mělo by nabíjecí napětí být minimálně 16V. Automobil prozatím není schopen výkyvy v teplotě takto kompenzovat, dobrá moderní nabíječka však již možnost regulace nabíjecího napětí dle údaje z teplotního čidla nabízí. Pravidelné dobíjení pomocí kvalitního externího dobíječe tak dokáže životnost baterie prodloužit velmi významně.

NEDOBÍJENÍ

Naprostá většina selhání startovacích akumulátorů je způsobena špatným dobíjením, nikoli výrobní vadou. Startovací baterie má krom vysokoproudých startovacích pulzů schopnost v omezené míře pokrýt i malé, déle trvající odběry (osvětlení, autorádio, topení, atd.). Nejsou-li ovšem tyto odběry v krátké době kompenzovány zpětným úplným dobitím baterie, zkracuje to její životnost a zvyšuje se riziko náhlého selhání. Stále náročnější elektro výbava i fakt, že se během jízdy do vzdálenosti 10km baterie nikdy dostatečně nedobije, jsou dva nejtypičtější problémy. Závažnou měrou se na vybíjení může podílet např. i zabezpečovací zařízení, zapojené během odstavení vozidla. Jak zjistit, zda je Vaše baterie správně dobíjená? Prokáže-li změření jejího klidového napětí (30min od provozu baterie) hodnoty v rozmezí od 12,5 – 13V je pravděpodobné, že je akumulátor nabit a aktuálně v provozuschopném stavu. Napětí pod 12,5V upozorňuje na neúplné nabití, jehož příčinou může být vadné nebo nedostatečné dobíjení, časté jízdy na krátké vzdálenosti, nebo zvýšená zátěž elektro výbavy. Spolehlivou prevencí je zpravidla seřízení, či oprava dobíjecí soustav vozu spolu s pravidelným zapojováním kvalitního externího nabíječe.

HYBRIDNÍ BATERIE

Jde o variantu konstrukce startovacích baterií (např. Baterie BRIT). Kladné elektrodové desky článků jsou vyrobeny z olověné slitiny s nízkým obsahem antimonu, záporné elektrodové desky obsahují slitinu olova a vápníku. Výhody: snadno se dobíjí do 100%, je zpravidla možné je udržovat a jsou znatelně dostupnější alternativou. Nevýhody: o něco vyšší samovybíjení.

CA/CA BATERIE

Druh konstrukce startovací baterie, v níž jsou kladné i záporné elektrodové desky legované vápníkem. Výhody: výrazně nižší samovybíjení (baterie lze déle skladovat bez dobíjení) Nevýhody: je dražší, hůře se dobíjí do 100% a vyžaduje vyšší nabíjecí napětí (až 14,7). Není vhodná do starších vozů s nižším dobíjecím napětím, kde je vlivem toho dlouhodobě hůře dobíjená.

AGM

Nejmodernější technologie, kde prostor mezi deskami je vyplněn sklo-celulózovým rounem, v němž je elektrolyt nasáklý. Elektrolyt (kyselina sírová) je zde proto v mnohem menším množství než u klasické mokré baterie. Zásadní výhodou je schopnost baterie zvládnout větší počet startů v režimu start-stop. Mimo jiné to znamená lepší schopnost přechodu z režimu vybíjení do režimu nabíjení. AGM také lépe zvládá hlubší vybíjecí cykly a je výrazně odolnější vůči vibracím. Nevýhody jsou vyšší hmotnost, na jednu Ah, díky malému množství elektrolytu citlivost k přebíjení a vysokým teplotám, ale hlavně vyšší cena. Výroba kvalitní AGM baterie je velice sofistikovaný a náročný proces, který prozatím zvládlo pouze několik předních světových výrobců. Na rozdíl od tradiční mokré baterie prozatím není možné změřit ani předem odhadnout její skutečnou kvalitu. Nezbývá tedy než u AGM baterií spoléhat na značku.

SULFATACE

Obecně jde o přirozený proces stárnutí (postupné degradace) baterie, který teoreticky začíná již montáží nové baterie do vozidla. Rychlost tohoto stárnutí však může být výrazně ovlivněna provozními podmínkami. Například olověná baterie s napětím nižším než 12,3V již začíná výrazněji sulfatovat. Při sulfataci dochází ke krystalizaci síranu olovnatého na olověných deskách uvnitř článků. Vzniklé krystalky již v příštím cyklu nejsou schopny přejít do roztoku, navíc omezují průnik elektrolytu a tím dále zpomalují průběh elektrochemické reakce mezi deskami. Čím je napětí baterie nižší tím rychlejší je i sulfatace tedy tempo degradace akumulátoru.