MŰSZAKI LEÍRÁS 200Ah akkumlátorokhoz.

Az akkumulátorok ismételt töltésre és kisütésre alkalmas áramforrások. Az ismétlődésre alkalmas ciklusok száma azonban nem korlátlan, tárolóképességük (kapacitásuk) idővel csökken, ezért élettartamuk véges.

A felhasználási szempontok alapján lehetnek:

indítóakkumulátor,

illetve a ciklikus akkumulátorok, melyek kategóriái:

vontatási vagy járműhajtó akkumulátor,

helyhez kötött vagy ipari felhasználású akkumulátor,

nap és szélgenerátorhoz való akkumulátorok.

A szünetmentes áramforású akkumulátort arra tervezték, hogy rövid idejű, de nagy áram leadására legyen képes. Az ilyen akkumulátorok ólomlemezei vékonyabbak és az anyagi összetételük is eltérő a ciklikus akkumulátorokétól.

A ciklikus akkumulátor kevésbé képes rövididejű nagy áramok leadására, viszont sokkal jobban bírja a huzamosabb kisütést/feltöltést. A ciklikus akkumulátorok lemezei vastagabbak és az akku képes túlélni többszöri akku mélykisütést is. Az indító akkumulátorokat nem lehet ciklikus akkumulátoroknak szánt feladatokra alkalmazni. Az ún. kettős felhasználású akkumulátor (Dual Purpose Battery) csak egy kompromisszum a fenti két akku típus között.

Az akkumulátorok fejlesztésénél a cél: minél nagyobb kapacitás mellett minél kisebb méret és tömeg - vagy tudományosabban: minél nagyobb energiasűrűség.

Felépítés szerint a csoportosítva:

Ólom vagy savas akkumulátor

Oxigénrekombinációs, zárt ólomakkumulátorok

Nikkel-kadmium akkumulátor

Nikkel metál-hidrid (NiMH) akkumulátorok

Lítium-ion akkumulátor (Li-ion)

Lítium-polimer (Li-polymer) akkumulátor

Ezeken kívül fejlesztés alatt van az ezektől teljesen eltérő felépítésű, de szintén energia tárolására és annak későbbi kinyerésére használható üzemanyagcella.

Ólom vagy savas akkumulátor

A gépjárművek indítóakkumulátorai kivétel nélkül kénsavat tartalmazó ólomakkumulátorok. Ha egy mólnyi anyag alakul át, a töltés előállításával is járó villamos energiatermelő elektrokémiai reakció az alábbi, amely során 53,6 Ah töltés haladhat át a vezetékeken.

Három aktív anyag játszik szerepet a savas ólomakkumulátor működésében:

a fém ólom (Pb), amely működéskor a negatív elektród, ólomrácsra rákent szivacsos fém ólomlemez formájában,

az ólomdioxid (PbO2), amely működéskor a pozitív elektród, villamosan vezető ólomrácsra rákent szivacsos lemez formájában,

az ún. elektrolitként is szolgáló kénsav (H2SO4), amely a lemezeket körbeveszi és azok pórusait is kitölti.

Minden akkumulátor alapegysége az ún. akkumulátorcella, amelyben két különböző anyagú elektróda meghatározott összetételű folyadékba (elektrolitba) merül. Feltöltött állapotban az elektródák között villamos feszültség van.

Ólomakkumulátoroknál a pozitív elektróda aktív anyaga ólom-oxid (PbO2), a negatív elektródáé a tiszta ólom (Pb), az elektrolit pedig desztillált vízzel hígított kénsav.

Az elektrolitba tehát két elektród merül, ebben az állapotban azonban még nem képes az akkumulátor feszültségforrásként működni. Ezért az elektródokra feszültségforrást kapcsolunk, melynek hatására áram folyik át az akkumulátoron, (az áram nem bele, hanem átfolyik az akkumulátoron). Ezt a folyamatot az akkumulátor töltésének nevezzük.

Egy üzemelő cella feszültsége névlegesen 2 volt. Ezekből a cellakötegekből, azok sorba kötésével épül fel az akkumulátor telep. A leggyakoribb a 3, illetve 6 db sorba kötött cellából álló 6 V és 12 V névleges feszültségű telep. A magyarországi hőmérsékleti viszonyok között az üzemelő akkumulátor feltöltött állapotában a kénsav sűrűsége 1,28 kg/liter. Egy teljesen kisütött ólomakkumulátor elektrolitjának a sűrűsége 1,1 kg/liter érték alá is csökkenhet, aminek a fagyáspontja -12, -14 C°.

Az akkumulátorok szerkezete jó száz éve változatlan. A kénsav vizes oldatába merülő ólom és ólom-oxid lemezek már az első autókban is helyet kaptak. Az elv ma annyiban változott, hogy a legmodernebb akkumulátorok elektrolitját szövetbe itatva tekerik a lemezekre, így nem folyhat ki a savas anyag, és még a törött akku is indításképes lehet. Ez a köznyelvben „zselésnek” nevezett szerkezet. A zselés akkumulátor belsőleg annyiban hasonlít a lentebb tárgyalt AGM akkumulátorokhoz, hogy az elektrolit mindkettőben meg van kötve. Az AGM akkuban az elektrolit továbbra is folyékony kénsav, csak fel van itatva, míg a zselés akkuban szilika-gél segítségével az elektrolitot elzselésítik.