Viena jautriausių automobilių sistemų - akumuliatorius: jo būklė dažnai lemia, ar automobilis ryte apskritai užsives. Šaltuoju metų laiku akumuliatorius patiria didesnę apkrovą nei bet kuriuo kitu sezonu. Žema temperatūra lėtina vidinius cheminius procesus, dėl to sumažėja akumuliatoriaus talpa ir paleidimo galia. Tuo pat metu varikliui užvesti reikia daugiau energijos, nes sutirštėja variklio alyva, padidėja mechaninis pasipriešinimas, todėl starteriui tenka didesnis krūvis.
Dėl šių priežasčių net ir vasarą problemų nekėlęs akumuliatorius žiemą gali tapti silpnąja automobilio vieta. „Daugelis vairuotojų apie akumuliatoriaus būklę susimąsto tik tada, kai automobilis ryte nebeužsiveda. Tačiau tokios situacijos dažniausiai yra nuspėjamos ir jų galima išvengti, jei akumuliatorius patikrinamas dar prieš prasidedant šalčiams“, - sako P. Vitkauskas, „Inter Cars Lietuva“ Akumuliatorių skyriaus atstovas.
Specialistai rekomenduoja dar rudenį patikrinti akumuliatoriaus įkrovos lygį. Visiškai įkrauto akumuliatoriaus įtampa turėtų siekti apie 12,6 volto. Jei ji mažesnė, akumuliatorių reikėtų įkrauti arba įvertinti jo techninę būklę. Nusilpęs ar ne iki galo įsikrovęs akumuliatorius šaltyje praranda dalį savo pajėgumo ir gali neužtikrinti patikimo variklio užvedimo.
Ne mažiau svarbi ir akumuliatoriaus fizinė būklė. Gnybtai turi būti švarūs, be oksidacijos požymių, laidai - tvarkingai pritvirtinti ir nepažeisti. Prastas kontaktas gali lemti įtampos nuostolius ir sukelti užvedimo problemų net tuomet, kai pats akumuliatorius dar yra tinkamas naudoti.
„Svarbu nepamiršti, kad akumuliatorius turi būti ne tik pakankamai įkrautas, bet ir tinkamai pritvirtintas. Taip pat būtina stebėti, ar nėra oksidacijos požymių ant gnybtų, ar laidai nepažeisti. Tokios iš pirmo žvilgsnio smulkios detalės žiemą dažnai tampa rimtų problemų priežastimi“, - pabrėžia ekspertas.
Akumuliatoriaus būklei didelę įtaką daro ir vairavimo įpročiai. Dažnas važiavimas trumpais atstumais, ypač mieste, neleidžia akumuliatoriui iki galo įsikrauti po variklio užvedimo. Ilgainiui tai lemia nuolatinį dalinį išsikrovimą, kuris spartina akumuliatoriaus dėvėjimąsi.
„Jei automobiliu dažniausiai važinėjama trumpais atstumais, verta periodiškai leisti varikliui veikti ilgiau arba akumuliatorių įkrauti papildomai. Priešingu atveju net ir techniškai tvarkingas akumuliatorius žiemą gali nuvilti“, - pataria P. Vitkauskas.
Renkantis naują akumuliatorių svarbu atsižvelgti į automobilio gamintojo rekomendacijas - tinkamą talpą, paleidimo srovę, matmenis ir akumuliatoriaus tipą. Tai ypač aktualu automobiliams su „Start-Stop“ sistema, kuriems reikalingi specialiai pritaikyti akumuliatoriai.
Šalčio poveikis akumuliatorių veikimui
Žema temperatūra lėtina vidinius cheminius procesus akumuliatoriuje, todėl sumažėja jo talpa ir paleidimo galia. Tai reiškia, kad net ir visiškai įkrautas akumuliatorius šaltyje negali atiduoti tiek energijos, kiek įprastai.
Ličio jonų akumuliatorių veikimas žemoje temperatūroje yra sudėtingas procesas. Ličio jonų akumuliatoriai veikia judant ličio jonams tarp anodo ir katodo įkrovos ir išleidimo ciklų metu. Elektrolitas palengvina šį jonų perdavimą, o separatorius apsaugo nuo tiesioginio kontakto tarp elektrodų. Tačiau temperatūrai krintant, elektrolito klampumas didėja, sulėtėja jonų judėjimas ir elektrocheminės reakcijos. Šis reiškinys tiesiogiai veikia akumuliatoriaus talpą ir iškrovos greitį.
Šaltis daro įtaką ličio jonų baterijoms skirtingai. Anodas patiria sumažėjusį ličio jonų įterpimą, tuo tarpu katodas mažiau gali išsiskirti ličio jonais. Tai susiję su fizikinėmis savybėmis, atliekančiomis temperatūrą jautrių elektrolitų pokyčius, todėl sumažėja jonų laidumas. Tyrimai parodė, kad esant -25 laipsniui pakitusios elektrolito savybės žymiai trukdo judėti ličio jonais, sulėtėja elektrocheminės reakcijos kinetika.
Ličio jonų akumuliatorių jonų mobilumo ir laidumo sumažėjimas kyla dėl elektrolito savybių pokyčių. Skystis tampa klampesnis, ribodamas ličio jonų judėjimą tarp elektrodų. Be to, storesnės kietos elektrolito sąsajos (SEI) sluoksnio susidarymas žemoje temperatūroje dar labiau trukdo jonų transportavimui.
Specifiniai iššūkiai žemoje temperatūroje
- Sumažėjęs energijos tankis ir išėjimas: Žemos temperatūros gali žymiai sumažinti ličio jonų akumuliatorių energijos tankį ir išėjimą. Pavyzdžiui, Panasonic 18650 ličio jonų akumuliatoriai išlaiko tik 66% savo energijos tankio esant -20℃ ir tik 5% esant -40°C, kai įkraunami ir iškraunami lėta norma (< 0.1°C).
- Padidėjęs vidinis pasipriešinimas ir energijos praradimas: Žema temperatūra didina ličio jonų akumuliatorių vidinį atsparumą, dėl ko energijos nuostoliai tampa ryškesni, o akumuliatoriaus galimybė efektyviai tiekti srovę sumažėja.
- Ilgalaikis baterijų skilimas: Veikimas šaltoje aplinkoje pagreitina ličio jonų akumuliatorių skilimą. Pakartotinis šalto oro poveikis sukelia storesnės kietos elektrolito sąsajos (SEI) sluoksnį, kuris trukdo jonų transportavimui ir mažina įkrovimo talpą, trumpindamas akumuliatoriaus tarnavimo laiką.
Kaip apsaugoti akumuliatorių nuo šalčio
Artėjantis šaltasis metų laikas vairuotojams kasmet reiškia ne tik sudėtingesnes eismo sąlygas, bet ir naujus iššūkius, susijusius su automobilio technine būkle. Vienas iš tokių iššūkių - tinkama akumuliatoriaus priežiūra šaltuoju sezonu.
Rekomendacijos ir patarimai
- Patikra prieš šalčius: Specialistai rekomenduoja dar rudenį patikrinti akumuliatoriaus įkrovos lygį. Visiškai įkrauto akumuliatoriaus įtampa turėtų siekti apie 12,6 volto. Jei ji mažesnė, akumuliatorių reikėtų įkrauti arba įvertinti jo techninę būklę.
- Fizinė būklė: Gnybtai turi būti švarūs, be oksidacijos požymių, laidai - tvarkingai pritvirtinti ir nepažeisti. Prastas kontaktas gali lemti įtampos nuostolius ir sukelti užvedimo problemų.
- Vairavimo įpročiai: Dažnas važiavimas trumpais atstumais neleidžia akumuliatoriui iki galo įsikrauti. Jei automobiliu dažniausiai važinėjama trumpais atstumais, verta periodiškai leisti varikliui veikti ilgiau arba akumuliatorių įkrauti papildomai.
- Akumuliatoriaus išėmimas ir įkrovimas: Jei automobilis naudojamas retai, verta išimti akumuliatorių kas keletą dienų ir namie įkrauti jį iki galo įkrovikliu.
- Šildomi garažai: Patogesnė situacija savininkų, kurie prie nuosavų namų turi šildomus garažus, arba savininkų, kurie turi tokius garažus po daugiabučiais namais. Automobilis, laikomas vietoje, kurioje nuolat yra teigiama temperatūra, be abejo, neturės problemų dėl akumuliatoriaus.
- Akumuliatoriaus užvalkalas: Šiek tiek gali padėti specialus akumuliatoriaus užvalkalas. Jį reikia parinkti pagal akumuliatoriaus matmenis. Toks užvalkalas suteikia galimybę palaikyti akumuliatoriaus temperatūrą, keliais laipsniais aukštesnę nei oro temperatūra.
- Reguliarus įkrovimas: Šaltas oras labai paveikia akumuliatoriaus talpą ir ją sumažina. Todėl neturėtumėte palikti tuščios baterijos. Įkraukite jį reguliariai.
- Švarių gnybtų palaikymas: Šaltu oru ant gnybtų kaupiasi drėgmė. Tai gali sukelti koroziją ir blokuoti elektros srautą. Todėl reguliariai valykite gnybtus sausa šluoste.
- Tinkamas laikymas: Jei nenaudojate akumuliatoriaus žiemą, laikykite jį tinkamai. Pavyzdžiui, nepalikite tuščio; įkraukite iki 50% prieš padėdami.
- Venkite įkrovimo užšalimo temperatūroje: Baterijų įkrovimas žemesnėje nei 0°C temperatūroje gali būti žalingas. Jis gali visam laikui sugadinti akumuliatorių ir net sprogti. Taigi, prieš įkraudami šaltai, pirmiausia pašildykite.
Ličio jonų akumuliatoriai ir jų atsparumas šalčiui
Ličio baterijos, ypač ličio jonų akumuliatoriai, yra laikomos vienomis iš geriausių baterijų šaltam orui. Jų veikimas grindžiamas ličio jonų judėjimu tarp anodo ir katodo. Ličio baterijose sumontuotos baterijų valdymo sistemos (BMS). Ši elektroninė dalis apsaugo akumuliatorių nuo perkaitimo ir užtikrina įkrovimą šaltu oru.
Viena didžiausių priežasčių, kodėl ličio baterijos puikiai tinka peršalus, yra jų medžiaga. Jos pagamintos iš specialios, ilgaamžės medžiagos. Paprastai įprastos baterijos susitraukia arba įtrūksta šaltu oru. Tačiau ličio baterijos turi tvirtą dizainą. Jų vidinės dalys yra tvarkingai supakuotos ir tinkamai užsandarintos. Šis papildomas sandarinimas apsaugo korpusą nuo drėgmės, sniego ir ledo.
Organinis elektrolitas ličio baterijose, ypač ličio jonų akumuliatoriuje, yra pagamintas iš etileno karbonato arba ličio druskos. Šis elektrolitas neužšąla net užšalimo sąlygomis, leidžiant jonams sklandžiai judėti. Be to, šios baterijos turi tvirtą vidinę struktūrą, todėl jonams tenka nukeliauti trumpesnį atstumą nuo vieno elektrodo iki kito.
Ličio baterijų gamintojai projektuoja jas su mažu vidiniu pasipriešinimu. Jų elektrodai pagaminti iš laidžios medžiagos, o elektrolitas kruopščiai parinktas, kad šaltyje liktų plonas. Didesnio energijos tankio baterija reiškia, kad ji gali sukaupti daugiau energijos, kurią galėsite panaudoti vėliau.
Viena šauniausių ličio baterijų savybių, todėl jos tinka šaltam orui, yra integruoti šildytuvai. Kai akumuliatorius nustato žemą temperatūrą, jis įjungia šiuos šildytuvus. Jie pradeda šildyti akumuliatorių ir inicijuoja chemines reakcijas, todėl akumuliatorius tiekia stiprią energiją, tinkamai įkraunamas ir apsaugomas nuo peršalimo žalos.
AGM akumuliatoriai kaip alternatyva
AGM (Absorbent Glass Mat) akumuliatoriai yra pažangūs energijos saugojimo sprendimai, pasižymintys unikaliomis savybėmis, kurios juos išskiria iš tradicinių švino rūgšties akumuliatorių. Pagrindinis šių akumuliatorių bruožas yra jų konstrukcija, kurioje naudojama stiklo pluošto matrica. Ši medžiaga sugeria elektrolitą, leidžiančią akumuliatoriui veikti be laisvo elektrolito, o tai sumažina išsiliejimo ar nuotėkio tikimybę.
AGM akumuliatorių veikimo principas remiasi jų gebėjimu efektyviai įkrauti ir iškrauti energiją. Skirtingai nuo tradicinių švino rūgšties akumuliatorių, kurie reikalauja nuolatinės priežiūros, AGM akumuliatoriai yra praktiškai be priežiūros. Be to, AGM akumuliatoriai yra žinomi dėl savo ilgaamžiškumo ir atsparumo vibracijoms, todėl jie puikiai tinka naudoti ekstremaliomis sąlygomis. Jų galimybės išlaikyti stiprų energijos tiekimą net ir esant dideliam šaltumui ar karščiui yra dar vienas veiksnys, skatinantis jų populiarumą.
AGM akumuliatoriai siūlo keletą reikšmingų privalumų, palyginti su tradiciniais švino rūgšties akumuliatoriais. Vienas iš svarbiausių aspektų yra ilgesnis tarnavimo laikas - iki 10 metų ar ilgiau. Kitas privalumas - atsparumas vibracijoms. Efektyvus įkrovimas ir iškrovimas yra dar vienas reikšmingas AGM akumuliatorių privalumas. Jie leidžia greitai įkrauti energiją ir iškrauti ją be didelių nuostolių.
AGM akumuliatoriai yra plačiai naudojami automobilių pramonėje, saulės energijos sistemose ir UPS (nepertraukiamo maitinimo šaltinio) sistemose. Renkantis AGM akumuliatorių, svarbu atsižvelgti į jo talpą (Ah), dydį ir kainą. Taip pat rekomenduojama sekti gamintojo rekomendacijas.
MOKSLO ŽIRNIAI - Kaip užvesti lengvojo automobilio variklį naudojant akumuliatoriaus įkrovimo laidus
tags: #akumuliatoriai #atsparus #salciui