1. Wymagania stawiane nowoczesnym akumulatorom. 

    Rozwijająca się technika samochodowa cechująca się m.in. coraz to większą 
liczbą urządzeń elektrycznych i elektronicznych w pojazdach, wymusza stosowanie 
źródeł energii mogących sprostać rosnącym wymaganiom. Nowoczesne akumulatory 
powinny zatem cechować się:  

1.

 

wydłużonym okresem eksploatacji 

2.

 

całkowitą bezobsługowością, tzn. brakiem potrzeby dolewania elektrolitu przez cały 
okres eksploatacji 

3.

 

wysokim prądem rozruchowym co jest jednym z warunków zapewnienia pewności 
rozruchu 

4.

 

odpornością na wpływ wysokiej temperatury panującej w komorze silnika, jak 
również na niską temperaturę panująca w zimie 

2. Budowa akumulatora. 
   Akumulator jest odwracalnym źródłem prądu, tzn. że można w nim gromadzić 
energię elektryczną jak i ją pobierać. Przy każdym z tych procesów zachodzą w 
akumulatorze reakcje chemiczne. W pojazdach samochodowych nadal najczęściej 
wykorzystywanym statycznym źródłem energii są akumulatory ołowiowe (kwasowe). 
Dlatego na wstępie zajmiemy się poznaniem ich budowy. 
Akumulator taki składa się z kilku ogniw połączonych szeregowo. Każde ogniwo ma 
napięcie znamionowe 2 [V]. Zatem w celu uzyskania napięcia 6 [V] łączy się 

szeregowo trzy ogniwa. W celu uzyskania napięcia 12 [V] łączy się szeregowo sześć 
ogniw. 
Akumulator ołowiowy składa się z dwóch zespołów płyt ołowiowych oraz naczynia z 
elektrolitem. Jeden zespół płyt jest biegunem dodatnim. Płyty te pokryte są 
dwutlenkiem ołowiu (Pb O

2

). W drugim zespole płyt, który jest biegunem ujemnym 

stosuje się tzw. ołów gąbczasty. Tak wykonane płyty będąc umieszczone w 
elektrolicie mają różne w stosunku do niego potencjały. Różnica potencjałów waha 
się od 1,75 do 2,4 [V] w zależności od stanu naładowania ogniwa. Elektrolitem jest w 
tego typu akumulatorach roztwór kwasu siarkowego. 

 

 

 

Pojedyncze ogniwo składa się z płyt ujemnych i dodatnich umieszczanych na 
przemian. Warto zaznaczyć, że zespół płyt dodatnich ma o jedną płytę mniej niż 
zespół płyt ujemnych. Płyty dodatnie znajdują się pomiędzy płytami ujemnymi. Płyty 
dodatnie maja bowiem tendencje do wybaczania się przy jednostronnym obciążeniu. 
Płyty o przeciwnej biegunowości są oddzielone przekładkami umożliwiającymi 
swobodą wymianę elektrolitu i przepływ prądu jonowego. Przekładki mają własności 
izolacyjne. Po prostu nie dopuszczają do mechanicznego zwarcia pyt dodatnich z 
ujemnymi. Nazywa się je także separatorami. Materiałem są tu PCV lub specjalne 
żywice. 
Blok akumulatora podzielony jest wewnątrz pionowym ściankami (tzw. grodziami). W 
ten sposób blok akumulatora dzieli się na komory (cele). Ich ilość można w 
niektórych akumulatorach poznać po ilości korków. Jeden korek to jedna komora. Na 
dnie każdej komory wykonuje się progi dzięki którym płyty nie dotykają dna komory. 

Między dolną krawędzią płyt a dnem bloku powstaje pusta przestrzeń w której mogą 
gromadzić się zanieczyszczenia. Gromadzi się tu także masa czynna spływająca z 
płyt w trakcie eksploatacji. Z dwóch skrajnym ogniw akumulatora wyprowadza się 
końcówki biegunowe: dodatnią i ujemną. Warto także zwrócić uwagę na budowę 
samego korka. Korki mają bowiem specjalne otwory umożliwiające wydostanie się na 
zewnątrz gazów wydzielających się z ogniw przy ładowaniu akumulatora (tlenu i 
wodoru). Otwory te wykonuje się w sposób labiryntowy. Opisaną budowę 
akumulatora ołowiowego i przykładowe rozwiązanie korka pokazują rysunki. 
3. Podstawowe wielkości charakteryzujące akumulator. 
Przedstawione poniżej wielkości wraz z krótkim opisem będą pomocne dla 
zrozumienia procesów zachodzących w akumulatorze oraz zasad eksploatacji 
akumulatora. 

1.

 

Minimalne napięcie pracy (napięcie wyładowania Uw)

 -wartość napięcia 

między biegunami akumulatora, do której może być wyładowany akumulator w 
normalnych warunkach pracy bez obawy jego uszkodzenia. Dla akumulatorów 
12-to woltowych wynosi ono 10,5 [V]. W czasie wyładowania masy czynne płyt 
akumulatora przechodzą w siarczan ołowiawy. Powoduje to zmniejszenia 
napięcia.  

2.

 

Prąd znamionowy akumulatora (prąd 20-to godzinowy I

20

 lub I

ZN

) 

- wartość 

prądu, jaki można pobrać z akumulatora całkowicie sprawnego i 
naładowanego w czasie 20 godzin do osiągnięcia przez akumulator stanu 
normalnego wyładowania. Jego wartość oblicza się następująco: 

 

Gdzie Q

zn

 to pojemność znamionowa akumulatora  

3.

 

Pojemność znamionowa akumulatora (Q

zn

 lub Q

20

) 

- ilość ładunku 

elektrycznego wyrażona w [Ah] jaką może oddać w pełni sprawny i 
naładowany akumulator do osiągnięcia stanu normalnego wyładowania w 
czasie 20 godzin w temperaturze 25 °C. Pojemność znamionowa nazywana 
jest także zamiennie pojemnością 20-to godzinową.  

4.

 

Gęstość elektrolitu 

- Jest to parametr wskazujący nam stan naładowania 

akumulatora. Pomiaru gęstości dokonujemy aerometrem po co najmniej 30 

minutach od zakończenia pracy lub ładowania akumulatora. W przypadku gdy 
dolewaliśmy elektrolitu pomiaru gęstości można dokonać dopiero po upływie 
doby. Gęstość elektrolitu zmienia się wraz ze zmianami temperatury. Dlatego, 
aby możliwe było porównywanie akumulatorów przyjęto, że pomiaru gęstości 
dokonuje się w temperaturze 25 °C. Możliwe jest także przeliczenia gęstości 
zmierzonej w innej temperaturze na gęstość przy 25 °C. Sposób przeliczeń 
omówię później przy metodach oceny stanu akumulatora.  

5.

 

Prąd ładowania akumulatora (I 

ład

) 

- jest to wartość prądu przepływającego 

przez akumulator w czasie ładowania. Wartość prądu ładowania może być 
różna w zależności od zastosowanej metody ładowania. Szerzej o tym przy 
metodach ładowania akumulatorów. 

4. Metody oceny stanu akumulatora. 
Możemy wyróżnić cztery sposoby oceny stanu akumulatora: 

1.

 

Przez pomiar gęstości elektrolitu 

- Jak wiadomo gęstość elektrolitu maleje ze 

wzrostem temperatury. Gęstość zmienia się o 0,01 [g/cm

3

] przy zmianie temperatury o 

15 °C. Gęstość, jak wspominałem wcześniej powinno się mierzyć przy 25 °C. Można 
jednak przeliczyć gęstość zmierzoną przy innej temperaturze. Pokazuje to rysunek. 

 

Na rysunku pokazano sytuację zmierzenia gęstości elektrolitu w temperaturze 
-5 °C. Zmierzona gęstość wyniosła 1,2 [g/cm

3

]. Aby przeliczyć tę gęstość na 

gęstość w umownej temperaturze 25 °C należy zaznaczony punkt przesunąć 
równolegle, względem narysowanych zielonym kolorem linii, do punktu 

przecięcia z linią temperatury odniesienia (25 °C). Rzutując teraz ten punkt na 
oś gęstości widzimy, że gęstość rzeczywista (ta według której określimy stan 
akumulatora) wynosi 1,18 [g/cm

3

]. Tok postępowania ilustruje linia żółta. Z 

wykresu tego możemy takrze szacunkowo w procentach określić stopiń 
naładowania akumulatora. Wystarczy spojrzeć na górną oś. Wnioskowania co 
do stanu akumulatora dokonujemy wg. poniższej tabeli. 

Gęstość 

elektrolitu 

[g/cm

3]

 

Diagnoza co do stanu naładowania akumulatora

 

1,285 ... 1,3

 

Zbyt duża gęstość elektrolitu. Należy ją obniżyć w ten 
sposób, że usuwamy część elektrolitu zastępując go 
wodą destylowaną.

 

1,28

 

Pełny stopień naładowania akumulatora

 

1,2 ... 1,24

 

Należy doładować akumulator

 

1,15 ... 1,2

 

Akumulator wymaga natychmiastowego naładowania

 

poniżej 1,15

 

Akumulator może ulec zasiarczeniu czyli trwałemu 
uszkodzeniu

 

1,1

 

Zupełnie rozładowany (uszkodzony)

 

 

2.

 

Poprzez poprawność pracy rozrusznika 

- Jest to sygnał diagnostyczny 

mówiący o sprawności akumulatora, zwłaszcza w zimie. Jeżeli widzimy, a 
raczej słyszymy, że obroty rozrusznika są obniżone to możemy przyjąć, że 
akumulator wymaga podładowania. Niestety nie raz słyszałem, jak kierowcy 
nad ranem "piłują" swoje pojazdy. Rozrusznik ledwo kręci, a oni wciąż piłują. 
Takie traktowanie akumulatora w połączeniu z niezachowaniem co najmniej 5-
cio sekundowych przerw między kolejnymi rozruchami wydatnie przyczynia się 
do "zamordowania" akumulatora. 

3.

 

Poprzez poziom świecenia reflektorów

 - W momencie gdy światła mijania są 

zapalone, a silnik nie pracuje cała energia do zasilania reflektorów jest 
czerpana z akumulatora. Zatem po poziomie świecenia możemy wnioskować 
o stanie naładowania akumulatora. Jeżeli po włączeniu silnika reflektory 
świecą zdecydowanie lepiej to akumulator wymaga podładowania. Ten 

sposób należy jednak traktować jako bardzo przybliżony. Słabsze świecenie 
może wynikać także np. ze złego połączenia klem z biegunami akumulatora. 

4.

 

Za pomoca próbnika

 - Akumulator można także sprawdzić próbnikiem do 

akumulatorów samochodowych. Bada on napięcie akumulatora pod 
obciążeniem (przy włączonym rozruszniku). Pod obciążeniem przez 
akumulator przepływa określony prąd. Prąd o wartości 80...150 [A] powoduje 
wydzielenie się dużej ilości ciepła, więc pomiar należy przeprowadzić szybko. 
W tym przypadku możemy się posłużyć następującym wnioskowaniem: 

Wskazanie 

próbnika

 

Diagnoza

 

U

aku

 > 11 [V]

 

Akumulator naładowany

 

11 [V] ... 10,2 [V]

 

Akumulator naładowany w 
połowie

 

U

aku

 < 10,2 [V]

  Akumulator rozładowany 

5. Ładowanie. 
Na początek kilka wskazówek, których należy przestrzegać przy ładowaniu 
akumulatora: 

 

ładujemy wyłącznie prądem stałym 

 

ź

ródło prądu ładowania musi mieć napięcie wyższe od napięcia akumulatora. Dla 

akumulatorów 12-to woltowych napięcie źródła winno wynosić od 13,2 do 16,2 [V] 

 

temperatura elektrolitu powinna wynosić od 5 do 40 °C  

 

biegun "+" akumulatora łączymy z zaciskiem dodatnim prostownika. Analogicznie 
minus z minusem. 

 

podczas ładowania wykręca się korki akumulatora 

Wyróżniamy następujące sposoby ładowania akumulatora: 

1.

 

doładowanie 

- czyli normalne uzupełnienie nagromadzonego w akumulatorze ładunku. 

Prąd doładowania wynosi 

 

2.

 

podładowanie 

- w sytuacji konieczności szybkiego doprowadzenia energii koniecznej 

jedynie do uruchomienia samochodu). Polega na ładowaniu akumulatora prądem  

 

do chwili rozpoczęcia gazowania, a następnie zmniejsza się prąd ładowania do 
wartości 

 

Ładowanie przyspieszone (podładowanie) nie jest dla akumulatora korzystne i dlatego 
należy je przeprowadzać tylko w przypadkach awaryjnych. 

3.

 

ładowanie wyrównawcze (między ogniwami)

- Polega na powolnym ładowaniu 

akumulatora, a następnie przeładowaniu prądem o wartości 

 

lub mniejszej. W ten sposób wyrównuje się stan naładowania poszczególnych ogniw a 
akumulatorze. 

4.

 

ładowanie odsiarczające 

- Zasiarczenie akumulatora jest skutkiem 

nadmiernego wyładowania lub odstawienia na dłuższy czas po wyładowaniu. 
Zasiarczenie polega na powstawaniu siarczanu ołowiawego. Jest to 
praktycznie stan niezdatności akumulatora to eksploatacji. Jednak przy 
niewielkim zasiarczeniu można akumulatora jeszcze "odratować" przez 
odpowiednie ładowanie z przerwami. Prąd ładownia musi mieć wartość od 
0,02 do 0,05 Q

20

. Ładujemy z przerwami tzn. po 12 godzinach ładowania 

robimy 2 godziny przerwy. Proces kończymy po wystąpieniu objawów pełnego 
naładowania tj.: 

 

stałej gęstości elektrolitu 

 

intensywnego gazowania 

 

stałego napięcia na końcówkach przy trzech kolejnych pomiarach wykonanych 
w odstępach godzinowych 

BACK TO MENU