Technické info

Vědeckotechnický pokrok dnes přináší stále rychleji nové poznatky, které se kromě jiného uplatňují také v konstrukci motorových vozidel, akumulátorů, nabíječů apod. Reagovat na veškeré novinky a změny, byť s určitým časovým odstupem, je velice obtížné a náročné. Údaje a informace v následujících článcích mají proto charakter obecně uznávaných zásad a doporučení. Při pochybnostech je tedy nutné se vždy řídit podle příslušných, aktuálních návodů a manuálů k vozidlům, akumulátorům nebo nabíječům.

Sulfatace akumulátorů

Sulfatace je přirozený proces při vybíjení (a také při samovybíjení) akumulátorů, ke kterému dochází reakcí iontů SO42- z kyseliny sírové (elektrolytu) s aktivní hmotou elektrod (desek) za vzniku síranu olovnatého PbSO4. Srozumitelněji řečeno při vybíjení akumulátorů za normálních provozních podmínek a to maximálně do konečného vybíjecího napětí, stanoveného pro příslušný vybíjecí proud výrobcem akumulátoru nebo maximálně do poklesu měrné hmotnosti elektrolytu na hodnotu, která se dosahuje při normálním vybíjení, se mění oxid olovičitý PbO2 na kladné elektrodě a velmi porézní houbovité olovo na záporné elektrodě v mikrokrystalický síran olovnatý. Při nabíjení se pak velmi jemné krystalky síranu olovnatého snadno rozkládají na původní aktivní materiály a kyselinu sírovou. Nepatrná část síranu zůstává a zpevňuje aktivní hmotu na kladné elektrodě, která sama jinak nemá potřebnou soudržnost. Takovouto sulfataci označujeme jako sulfataci vratnou.

Z nejrůznějších příčin, zejména trvale nedostatečného nabíjení, ponechání vybitých akumulátorů po více dnů či týdnů bez nabití, vybíjení akumulátorů pod konečné vybíjecí napětí stanovené výrobcem nebo pod nižší měrnou hmotnost elektrolytu než odpovídá normálním podmínkám vybíjení, vysokého samovybíjení následkem zvýšeného množství nečistot v elektrolytu nebo následkem kyselé, vlhké vrstvy nečistot na víku akumulátoru, přepólováním akumulátoru nesprávným připojením k nabíječi, vnějšímu nebo vnitřnímu zkratu článků apod. dochází ke vzniku velkých krystalů síranu olovnatého na elektrodách, protože původně jemné krystaly síranu jsou přednostně vázány na krystaly již vzniklé. Tento proces probíhá rychleji v podmínkách rychlých změn teploty nebo jen při občasném používání či nepravidelném vybíjení. Krystalický síran olovnatý, jehož krystaly pak zůstávají nevyredukovány, zanáší póry a zmenšuje účinnou plochu elektrod. O této sulfataci, jejíž příčinou je vylučování velkokrystalického síranu olovnatého na elektrodách, hovoříme již jako o sulfataci nevratné.

Vybitý akumulátor (klidové napětí je nižší než 12,2 V je potřeba dobít v co možná nejkratším čase. Plně vybitý akumulátor při vyšší teplotě (více než 25° C) výrazně sulfatuje již v průběhu jednoho dne. Nevratná sulfatace je velice obtížně a ne vždy byť jen z části odstranitelná. Ponecháním akumulátoru ve vybitém stavu dochází k poklesu jeho výkonu, který už nelze plně obnovit a dále k jeho úplnému znehodnocení. Akumulátor se sulfatací má velmi nízkou hustotu elektrolytu, nízké nebo žádné napětí a vysoký vnitřní elektrický odpor. Elektrody jsou tvrdší, křehčí a mají světlejší barvu než elektrody nepoškozené. Síran olovnatý má poněkud větší objem než aktivní hmoty desek a jeho nadměrným vylučováním dochází k jejich mechanickému namáhání i k narušování aktivních hmot. V závěrečné fázi dlouhodobé, nevratné sulfatace dojde ke zvětšení rozměrů elektrod, k jejich deformaci a popraskání rámů elektrod.

Životnost akumulátorů

Životnost nebo chcete-li trvanlivost olověných akumulátorů je daná jejich celkovou odolností proti provozním vlivům a závisí především na jejich konstrukci. Výrazně je ovlivňována provozními podmínkami. U startovacích akumulátorů se v praxi většinou udává životnost akumulátorů počtem startů, počtem ujetých kilometrů nebo počtem motohodin. Jako limitující bývá udáván také počet nabíjecích a vybíjecích cyklů, především u trakčních baterií. Posuzování počtu cyklů můžeme s ohledem na životnost startovacích akumulátorů brát jako sice důležité, ale ne zcela jediné kritérium. Jako měřítko v obecné rovině je potřeba chápat jejich odolnost proti přebíjení a otřesům, která spolu s nabíjecí a startovací schopností akumulátoru ve vozidle s alternátorem, limituje jeho životnost v normálním provozu. Doba poruchových dynam a jejich ještě poruchovějších regulátorů je již dávno minulostí, ale ani moderní, dostatečně dimenzovaný, alternátor (generátor) nemusí vždy zajišťovat správné dobíjení akumulátoru (viz. další příspěvek). Dobu životnosti akumulátoru ovlivňuje i koroze mřížek kladných elektrod. Rychlost koroze je dána především materiálem – složením mřížek a jejich mikrostrukturou, dále pak potenciálem kladných elektrod, teplotou a složením elektrolytu. Části mřížek napadené korozí mají vyšší elektrický odpor a výkon baterie pozvolna klesá. V konečné fázi může koroze způsobit rozpad mřížek a tím zhroucení kladných elektrod. Mnozí výrobci baterií nabízejí ve svých výrobních programech i dražší řady akumulátorů, u kterých je slitina kladných mřížek legována příměsí např. vápníku, cínu, stříbra a hliníku, čímž se dosahuje vyšší odolnosti vůči korozi i nárůstu startovacího proudu.

Pokud akumulátory pracují v optimálních provozních podmínkách, lze předpokládat jejich životnost u osobních vozidel se zážehovým motorem asi 5 – 8 let, u osobních vozidel se vznětovým motorem pak přibližně 4 – 6 let. V některých případech můžeme pozorovat, že akumulátory z prvního vybavení (tzv. OE akumulátory, Original Equipment), dodané při výrobě automobilu, nám vydrží sloužit o poznání déle. To spočívá v tom, že automobilové koncerny, často sdružující několik velkých značek, mají velice silnou vyjednávací pozici. Výrobci akumulátorů by bez jejich velkých objednávek jen stěží zajistili chod svých plně automatizovaných výrobních linek. A právě z těchto důvodů mají výrobci automobilů možnost prosadit i odlišné, náročnější výrobní postupy včetně vyšších parametrů, které se potom při výrobě baterií pro náhradní spotřebu nepoužívají. Část těchto akumulátorů s vyššími parametry (tzv. OES akumulátorů) je k dispozici ale jen v rámci autorizované servisní sítě některých automobilových výrobců (např. VW, DAF, Volvo). Cena těchto baterií je samozřejmě vyšší než cena baterií, určených pro náhradní spotřebu.
U osobních a dodávkových vozidel s vyšším počtem startů motoru (u vozidel taxislužby, rozvážkových a jiných firemních vozidel) bude životnost akumulátoru zpravidla poněkud kratší. To by se mohlo v budoucnosti týkat i dnes houfně přibývajících vozidel, vybavených otravným a většinou nechtěným systémem Start – Stop. Dnes ještě není dostatek zkušeností, jak bude tento systém, který často nelze trvale vypnout, ovlivňovat životnost dražší baterie především v převažujícím městském provozu.
Ještě nepříznivěji nám vychází životnost u nákladních vozidel, pokud nemají optimální provozní podmínky a u stavebních, zemědělských a lesních strojů. Baterie těchto strojů často trpí otřesy a vysokou teplotou jejich pracovního prostoru. U nákladních vozidel se mohou stát hrobařem baterií různé přídavné agregáty např. pohonu mechanické ruky, zdvihacího čela nebo rozhozu posypového materiálu. Nejmenší životnosti dosahují baterie u vozidel mezinárodní kamionové dopravy. Zde jsou často vystaveny enormnímu zatížení, viz. níže a jejich životnost mnohdy skončí ještě v průběhu záruční lhůty.

Za konec životnosti startovacího nebo trakčního akumulátoru se považuje zpravidla pokles kapacity pod 70 až 50% Cn [Ah], nebo pozorovatelný pokles startovací schopnosti u startovacího akumulátoru pro nárůst jeho vnitřního elektrického odporu. Takový akumulátor má malou kapacitu, vyžaduje vyšší dobíjecí napětí a po nabití do konečných znaků tuto kapacitu rychleji ztrácí samovybíjením (zvláště, má-li mřížky desek ze slitiny s obsahem antimonu). Při zatížení proudem má výraznější pokles napětí. Hustota elektrolytu je u akumulátorů se zaplavenými elektrodami nižší a nedosahuje již hodnoty 1,28 g/cm3. U akumulátorů řízených ventilem (VRLA) dochází ke ztrátě hmotnosti následkem přebíjení a tím zvýšeného vývoje kyslíku a vodíku. Tyto plyny se pak nestačí rekombinovat na vodu, unikají z článků a následkem ztráty vody postupně dojde k „vyschnutí“ akumulátoru. Okamžitý konec životnosti akumulátoru také nastane v souvislosti s výskytem závady např. v podobě zkratu článku.

I když počet nabíjecích a vybíjecích cyklů není pro životnost startovacího akumulátoru zcela zásadní, může v některých případech jeho životnost významným způsobem snížit. Akumulátory osobních vozidel pracují efektivně asi s 25% své kapacity a akumulátory nákladních vozidel s téměř 50%. Vybitím na tuto hladinu dosáhne akumulátor tzv. provozního cyklu. Jestliže akumulátor v provozu není dostatečně dobíjen a pracuje dlouhodobě v nedostatečně nabitém stavu, může dosáhnout limitního počtu cyklů podstatně dříve, než kdyby pracoval za energeticky vyrovnaného stavu. Při takovémto provozu dochází zpravidla k postupnému poškození desek a k předčasnému snížení životnosti akumulátoru v důsledku tzv. přecyklování. Typickou oblastí předčasného ukončení životnosti akumulátorů následkem přecyklování je oblast mezinárodní automobilové přepravy. Během povinných přestávek zde akumulátory představují jediný zdroj komfortu řidiče, přebývajícího v kabině. Plejáda spotřebičů zahrnuje obvykle audio-video, televizor, ledničku, kávovar, vysílačku, satelitní sledování vozidla a kamerový systém. V zimním období, kdy jsou větší nároky na startování motorů, se pak provozuje ještě nezávislé topení. Po povinné přestávce je vozidlo s různě vyčerpanými akumulátory nastartováno a alternátor je dobíjí podstatně větším proudem, než je předepsán výrobcem baterií. I přes vyšší dobíjecí proud se často nepodaří akumulátory do příští přestávky plně dobít. Startovací akumulátory jsou konstruovány s velkým počtem tenkých desek a jejich úlohou je primárně poskytnout větší proud na nastartování motoru. Jejich selhání v tomto případě spočívá v nevhodném způsobu využívání, není důsledkem materiálové nebo výrobní vady akumulátorů a projeví-li se během záruční doby, není jako záruční reklamace uznáváno.

Některé okolnosti a hlavní důvody zkracování životnosti akumulátorů

Nízký roční nájezd kilometrů, zejména u moderního automobilu, který má více spotřebičů ve „standby“ (pohotovostním) režimu. Tyto spotřebiče jako autorádio, hodiny, navigace, imobilizér, centrální uzamykání, alarm apod. trvale vyčerpávají baterii, která se nestačí při nízkém ročním nájezdu kilometrů ve vozidle dobíjet na plnou hodnotu. Pokles startovací kapacity je pak často zjištěn až při postižení baterie sulfatací. Ačkoliv se v době výskytu této závady může na baterii vztahovat ještě záruka, nelze popsanou závadu jako záruční uznat. Tomuto stavu musíme včas předcházet a pro udržení funkčnosti i životnosti baterie zajistíme dobíjení z externího zdroje. Nelze počítat s tím, že nám bude takto málo využívaná baterie i při zajištění účinného dobíjení sloužit výrazně déle. V akumulátorech totiž trvale probíhají nežádoucí chemické reakce, kvůli nimž akumulátory stárnou a tyto reakce nelze zcela eliminovat.

Vysoká frekvence startů, doprovázená krátkými ujetými vzdálenostmi, která je charakteristická např. pro rozvážkové automobily, vozidla taxislužeb, sanitky a ambulance. Vozidla ambulancí někdy zasahují se zapnutými majáky, osvětlením i přístroji (podobně také zásahová vozidla hasičů a policie, zejména dopravní), kdy při stojícím motoru dochází ke zvýšenému vyčerpání akumulátoru. Některá profesní vozidla mohou mít ve své výbavě různé přídavné agregáty, jejichž provoz nemusí být plně pokrýván z alternátoru a probíhá tak na úkor akumulátoru. Také vozidla se systémem Start – Stop mohou mít při soustavném městském provozu potíže s nedostatečným dobíjením akumulátoru. Jestliže jsou vozidla takto využívána a během jejich provozu se nevyskytují dostatečně dlouhé jízdní vzdálenosti, postačující k dobití baterií ve vozidlech, musí být opět baterie dobíjeny externě.

Porucha nabíjení většinou znamená, že alternátor s regulátorem baterii buď vůbec nedobíjí nebo baterii dobíjí nedostatečně. Baterie v takovém případě vydává naakumulovanou elektrickou energii do doby, než skončí ve vybitém stavu. Na totální výpadek dobíjení nás pravděpodobně upozorní kontrolka, ale při pouhém poklesu dobíjecího napětí do určité úrovně nemusíme být vůbec varováni a závadu tak můžeme zjistit např. až při poklesu startovací schopnosti. Výrazně lepší přehled o funkci dobíjení než kontrolka poskytuje palubní voltmetr s potlačenou nulou. Palubní ampérmetry s nulou uprostřed se ojediněle vyskytovaly v dobách dynam a dnes jsou již minulostí. Tato závada, i když se vyskytuje ojediněle, je nepříjemná tím, že nás většinou zaskočí na cestách mimo domov. Když tuto závadu zjistíme včas, nejsme příliš vzdáleni od domova a v baterii ještě zbývá dostatek kapacity, maximálně šetříme elektrickou energií, zbytečně nestartujeme a při použití jen nejnutnějších spotřebičů se snažíme vrátit na stanoviště vozidla kde vyhledáme odbornou pomoc. To lze ale jenom za předpokladu, že porucha dobíjení není způsobena prasklým řemenem, který kromě alternátoru ve většině případů pohání také čerpadlo chladící kapaliny a jiné skupiny, bez kterých motor není schopný dalšího provozu.
Zjistíme-li závadu pozdě a kapacita baterie je už vyčerpána, nezbývá nám kromě odtahu domů nebo do servisu nic jiného, než baterii před návratem řádně dobít nebo si vypůjčit jinou. Podle vzdálenosti místa poruchy od domova a s ohledem na pro nás ještě únosnou časovou ztrátu můžeme i porovnat, zdali v daném případě nakonec nebude levnějším řešením nákup nové, nabité baterie na dojetí než odtah vozidla. Po návratu se s opravou alternátoru nebo regulátoru napětí obrátíme na odborný servis (rozmezí dobíjecího napětí musí být 13,8 až 14,2V, u některých novějších modelů např. Ford až 14,8V ve spojení s odpovídající baterií) a baterii neprodleně naplno dobijeme, protože jinak je ohrožena sulfatací.
Jestliže ale popsaný výpadek dobíjení postihne naše vozidlo daleko od domova, např. na zahraniční dovolené, je lépe návrat bez dobíjení baterie neriskovat a nechat závadu opravit na místě. Při povinnosti denního svícení, zvláště nemá-li vozidlo úsporné LED reflektory pro denní svícení a musíme tedy používat hlavní reflektory, nám zásoba energie v baterii nebude pro návrat rozhodně stačit.

Opačnou ale méně častou poruchou dobíjecí soustavy vozidla je přebíjení. Vadný regulátor dodává baterii napětí vyšší než 14,4V, při kterém začíná elektrolyt plynovat. Čím vyšší napětí je, tím mohutněji baterie plynuje, z elektrolytu ubývá voda a v závěrečné fázi s aerosolem i kyselina sírová. Tato závada se někdy zjistí během jízdy podle charakteristického zápachu plynujícího elektrolytu. Nepodaří-li se závadu rozpoznat včas je akumulátor vždy extrémně ohrožen na životnosti. Protože neznáme výši přepětí způsobeného poruchou alternátoru s regulátorem ani jeho možný negativní vliv na elektroinstalaci vozidla a především na jeho dnes často důmyslnou a složitou elektroniku, obrátíme se vždy se žádostí o radu nebo o pomoc na odborný servis. V případě, že do zásahu odborného servisu potřebujeme v blízkosti akumulátoru vozidla s něčím manipulovat, postupujeme obezřetně a s maximální opatrností. V okolí baterie nesmíme způsobit sebemenší zajiskření ani jiný zdroj zážehu. Baterie při plynování vyvíjí elektrolytickým rozkladem vody třaskavé plyny – kyslík a vodík. Jejich zapálení je vždy doprovázeno explozí. Chráníme si zejména zrak. Rizika exploze a doporučení k bezpečné práci více rozvádí článek doporučení při práci s akumulátory. Baterie a její okolí může být také potřísněno akumulátorovou kyselinou sírovou, při případné manipulaci si proto rovněž chráníme zrak, pokožku, ošacení a také dáme pozor, abychom nepotřísnili elektrolytem součásti vozidla. Odborný servis by se měl kromě opravy alternátoru také pokusit o ošetření postižené baterie. Někdy se vystačí pouze s úpravou hladiny elektrolytu doplněním destilované vody, v horším případě je nutné i doplnění části elektrolytu včetně laborování s jeho hustotou. Při tak velkém úbytku elektrolytu ale většinou již došlo k poškození horních, obnažených částí desek. Následkem toho může naše baterie postupně ztrácet výkon až nakonec musí dojít k jejímu nahrazení.
U starších vozidel do konstrukční úrovně řekněme Škoda 120 nebo Škoda – Favorit při přebíjení nehrozilo žádně vážnější poškození elektrické výbavy kromě baterie. Jinak mohlo v takovém případě dojít snad jen ke spálení některé ze žárovek. Porucha ohledně přebíjení se většinou řešila zapnutím všech světel včetně ventilátoru topení kvůli snížení přepětí a tím i snížení plynování baterie. Následoval návrat nejkratší cestou domů nebo do místa opravy. Motor se na zpáteční cestě udržoval v co nejnižších otáčkách a do baterie se průběžně doplňovala destilovaná voda, ubývající z elektrolytu nadměrným plynováním.

Ponechání zapnutých spotřebičů je dosti známá situace. Zapomenete zhasnout hlavní světla (u vozidel, která nemají výstražný signál je to v denní době docela snadné), zapomenete vypnout autorádio, nebo selže vypínač u zavazadlového prostoru a uvnitř svítící lampičku ani nepostřehnete. U hlavních světel je totální vybití baterie otázkou několika hodin, lampičce nebo autorádiu trvá vyčerpávání akumulátoru podstatně déle. Výsledkem je zpravidla vždy zcela vybitá baterie, kterou musíme bezodkladně nabít na plnou kapacitu, jinak bude ohrožena sulfatací. Jestliže Vás tato situace zaskočí na cestách a vozidlo kvůli návratu nastartujete pomocí kabelů, musíte s energií dodávanou do baterie vozidla během jízdy velice hospodařit. V praxi to znamená zapnout během jízdy jen nejnutnější spotřebiče a zbytečně nestartovat. Ihned po návratu baterii dobijeme na plnou kapacitu.

Odstavení vozidla, vybaveného v současné době obvyklými elektronickými prvky, způsobuje vždy vyčerpávání kapacity baterie. Při krátkodobé odstávce od 14ti dnů do 3 týdnů by neměl nastat vážnější problém za předpokladu, že baterie i vozidlo jsou v pořádku. Podmínkou je ale vyjmutí klíčku ze zapalování a uzamčení vozidla. Systém se potom během několika minut postupně uklidní a tzv. „usne“. Proud odebíraný spotřebiči v pohotovostním režimu přitom klesne na minimum. Budeme-li uvažovat, že vozidlo v klidu odebírá např. 20mA, pak spotřebuje cca 0,48Ah za 24 hod. Při odstávce trvající 21 dnů tedy baterie ztratí teoreticky více než 10 Ah. Praktická ztráta je však ještě vyšší o samovybíjení baterie. Při dostatečném počtu následně ujetých kilometrů by se ztráta baterie měla dobíjením doplnit. Z uvedeného příkladu je také patrné, že záleží na tom, jakou baterií je vozidlo vybaveno resp. o jaké vozidlo se jedná. Při přibližně stejné elektrické výbavě bude u malého benzínového vozidla s baterií 44Ah tato ztráta činit okolo 25% kapacity baterie ale u dieselu, vybaveného baterií 80Ah, půjde o ztrátu kapacity jen okolo 13%. Baterii rozhodně neublížíme dobitím i po takto krátké odstávce vozidla.

Dlouhodobá odstávka vozidla bude zpočátku probíhat podle stejného, výše uvedeného scénáře. Po delší době ale dojde k tak velkému poklesu kapacity, že baterie ztratí schopnost nastartovat motor a začne být ohrožována sulfatací. Finálním stavem pak bude totální vybití baterie. Tento proces je pro baterii velice nebezpečný pro jeho pozvolnost. Takto dlouhodobě skomírající a v závěru hluboce vybité baterie se často již nepodaří „vzkřísit“. Abychom tomuto vývoji zabránili, musíme baterii během odstávky opakovaně nebo průběžně dobíjet. Před samotným připojením si ověříme vhodnost nabíjecího zdroje pro danou baterii. Současné baterie mohou být hybridní, vápníkové, AGM popř. EFB a každá z těchto konstrukcí baterií vyžaduje ke svému nabíjení odlišně nastavené parametry nabíjecího zdroje. V odborném servisu nebo ze zdrojů výrobce vozidla si dále ověříme také skutečnost, zda elektroinstalace daného vozidla umožňuje dobíjení baterie bez jejího odpojení.

V poslední době se objevila v konstrukci některých vozidel řada novinek, z nichž některé mají i souvislost se splněním emisních norem Euro 5 a Euro 6. Mezi mínusovou svorkou baterie a pokračujícím kabelem se může vyskytovat malá řídící jednotka baterie (BMS – Battery Management System, někdy též BECB), která je většinou propojena s řídící jednotkou vozidla (ECU). Úkolem jednotky BMS je registrovat data o provozu akumulátoru, úrovni kapacity a příp. i stáří.
Někdy jednotka BMS spolupracuje s tzv. inteligentním alternátorem (např. u vozidla Citroën C5), kdy v případě plně nabitého akumulátoru dává prostřednictvím ECU pokyn ke snížení dobíjecího napětí a tím k přechodnému snížení výkonu alternátoru. O chybějící výkon alternátoru pak klesne požadavek na nutný výkon motoru s následkem úspory paliva a poklesu exhalací po dobu přerušení dobíjení. Při poklesu napětí akumulátoru následuje opět pokyn ke zvýšení nabíjecího výkonu. Jiná řešení jdou ve spojitosti s akumulátorem ještě dále a do baterie akumulují část elektrické energie, získávané rekuperací při brzdění motorem (např. BMW, Škoda a mnoho dalších). Při plně nabitém akumulátoru pak odlehčí výkon alternátoru, podobně jako u předchozího příkladu ale docílená úspora je ještě o něco vyšší.
Tento velice stručný popis některých nových funkcí, spojených s baterií nám naznačuje, že u řady technicky vyspělých automobilů může být baterie přímo napojena na centrální řídící jednotku. U baterií vybavených BMS si musíme u výrobce vozidla nebo v odborném servisu zjistit, do kterého místa přesně můžeme připojit příslušný vývod nabíjecího zdroje, zda na kabelový výstup z jednotky nebo přímo na svorku baterie, tedy před jednotku. Nesprávné zapojení nabíjecího zdroje může ohrozit funkci řídící jednotky BMS.

Jiným způsobem ochrany baterie během dlouhodobé odstávky vozidla je její odpojení od instalace. V odpojení a pozdějším připojení baterie mohou být ale skryta určitá rizika, o kterých podrobněji informujeme v odstavci o bezpečném odpojení a připojení baterie. Určitě se nám vyplatí postup nabíjení pro daný typ vozidla předem buď konzultovat v odborném servisu nebo pokud možno nastudovat v manuálu vozidla. Z odpojené baterie se nám energie ztrácí pozvolna, pouze samovybíjením. Proto i odpojenou baterii musíme sledovat a v případě potřeby dobít. Nabití na plnou kapacitu provedeme i před opětovným připojením k instalaci vozidla.

Při odstávce vozidel starších konstrukcí, která nejsou vybavena žádnou elektronikou, centrálním uzamykáním ani alarmem apod. bude odpojení baterie bezproblémové. Stačí jen dodržovat všeobecný, základní postup pro tuto operaci. V případě, že je vozidlo vybaveno kódovaným autorádiem, zajistíme si před odpojením baterie jeho bezpečnostní kód. Odpojenou baterii opět udržujeme v nabitém stavu a po jejím znovupřipojení seřídíme autorádio a případně autohodiny.

Provoz v zimním období klade na akumulátory vzhledem k nízkým teplotám mimořádné nároky. Více naleznete v příspěvku o vlivu teplot na provoz akumulátorů.

Jak bezpečně odpojíme a opět připojíme akumulátor k instalaci vozidla?

Nejprve se seznámíme se základním postupem při odpojení akumulátoru od instalace vozidla, který je univerzální pro všechny typy vozidel. V další části potom uvedeme obvyklý postup prací a rizika, která mohou při odpojení a především při zpětném připojení baterie hrozit u automobilů novějších konstrukcí, vybavených počínaje centrálním zamykámím, alarmem až po nejmodernější, velice sofistikované elektronické systémy.

Nejprve vypneme zapalování a veškeré elektrické spotřebiče, abychom přerušili veškerý proud, odebíraný z baterie. Nákladní vozidla a pracovní stroje mají často nainstalovaný odpojovač baterie, který vypneme. Odpojovač ale zpravidla nevypne úplně všechny spotřebiče. Některé, jako např. tachograf, mohou být zapojeny na „stálý proud“, přímo na baterii. Při odpojování baterie se musíme maximálně vyvarovat zkratu neizolovaných součástí kladného (+) pólu baterie včetně svorky s kostrou vozidla. Kabely a součástky u pólů baterie mohou být barevně označeny: (+) pól vždy červeně („POS“), (-) pól zpravidla černě (méně často modře – „NEG“). Kuželové pólové vývody startovacích akumulátorů mají kromě označení (+) a (-) také rozdílné průměry. Kladný pól má Ø 19,5 mm, záporný pak Ø 17,9 mm, u asijských typů baterií má kladný pól Ø 14,7 mm a záporný Ø 13 mm. Ploché vývody Ford, kde byl (+) pól odlišen drážkou, se prakticky již nevyskytují. U vozidel vybavených autorádiem si před odpojením baterie ověříme, zda toto autorádio není chráněno proti odcizení bezpečnostním kódem a kde tento kód v případě potřeby nalezneme. Jako první vždy odpojujeme ukostřenou zápornou (-) svorku. To platí pro všechna dnešní vozidla s ukostřeným mínus pólem. Vozidla, u kterých byl kdysi ukostřen kladný pól, se dnes vyskytují prakticky jen mezi veterány. Po odpojení kostry a zajištění jejího kabelu včetně svorky v dostatečné vzdálenosti od záporného pólu baterie nám nehrozí, že při následné práci na kladném pólu způsobíme dotykem nářadí zkrat vůči kostře. Jako druhý v pořadí následně odpojujeme kladný pól.
Některé automobily, hlavně francouzské a italské, mohou být u pólu baterie vybaveny patentní rychlospojkou, sloužící k rychlému odpojení baterie. Ta se ovládá ručně, tlakem na páku závěru. Nachází-li se tato rychlosvorka u kladného pólu, můžeme ji odpojit jako první, protože při manipulaci bez použití nářadí, nemáme zkrat čím způsovit. Nakonec odšroubujeme upevňovací držáky baterie a baterii z vozidla opatrně vyndáme. V některých případech nám mohou při demontáži držáků baterie překážet předem uvolněné kabely se svorkami, protože pracovní prostor bývá často těsný. Případ od případu tedy zvážíme, zda není výhodnější na prvním místě demontovat držáky baterie a teprve potom pokračovat s odpojováním svorek a kabelů.

Před opětovným připojením baterie věnujeme patřičnou pozornost svorkám. Závady v jejich spojení s vývody akumulátoru, závady ve spojení svorek s kabely a také závady ve spojení kabelu s kostrou vozidla mohou být zdrojem značných problémů, souvisejících s přechodovým odporem. Ten může být příčinou nedostatečného dobíjení akumulátoru nebo sníženého výkonu startéru. Při používaní silnějších spotřebičů (startér, hlavní světlomety) může dojít i k úplnému výpadku proudu, nehledě na tepelné namáhání v místě přechodového odporu. Proto očistíme vnitřní dosedací plochy svorek nejlépe ocelovým kuželovým kartáčkem, zejména v případě zaoxidování. Silně zasulfátované svorky očistíme ponořením do roztoku vařící vody se soudou (uhličitan sodný Na2CO3). Po odpadnutí a rozpuštění sulfátových nečistot během několika minut svorky důkladně opláchneme vodou, osušíme a nakonzervujeme olejem Konkor 101. Poškozené nebo značně zkorodované svorky vyměníme. Nejlepší provedení představují svorky olověné s ocelovým jádrem a dále pak svorky mosazné nebo olověné s vyšším obsahem antimonu. Pólové vývody baterie rovněž pečlivě očistíme a konzervaci tukem provedeme až po nasazení svorek.
Svorky musí jít na póly volně nasadit bez násilí, páčení nebo dokonce narážení. Svorky utahujeme dostatečně, ovšem tak, aby nedošlo k jejich deformaci. Bronzové nebo mosazné svorky mohou nadměrným utažením prasknout, plechové svorky se natáhnou a později již nesevřou dostatečně vývod baterie. Nejnáchylnější k deformacím jsou svorky olověné, z nich pak především ty, které obsahují málo antimonu (Sb). U některých olověných svorek jsou kabely zalité a jsou tak jejich nedílnou součástí. V tomto případě se musí poškozená nebo nadměrně deformovaná svorka odstřihnout a nahradit svorkou univerzální. Nemáme-li dostatek zkušeností nebo chybí-li nám údaje výrobce ohledně utahovacích momentů (např. Ford u svorek akumulátorů předepisuje 6 Nm), můžeme se řídit pomocí údajů z následující tabulky.

Zamontování a připojení baterie provedeme v obráceném pořadí, tzn. že jako poslední připojíme ukostřovací svorku (-). Svorky včetně pólových vývodů lekce nakonzervujeme tukem na kontakty např. Liqui Moly 3140 a tím je chráníme proti přístupu kyslíku. Držáky baterie utahujeme jen tolik, aby nedošlo k deformaci spodních upevňovacích lišt. U baterií, přidržovaných horním rámečkem nebo jen příčníkem, nesmíme nadměrným utažením způsobit deformaci nádoby nebo víka baterie. Pokud baterii před montáží do vozidla nabíjíme, musíme dát pozor na výbušnou směs vodíku a kyslíku, vznikající elektrolýzou vody v elektrolytu. Baterii necháme po ukončení nabíjení uklidnit a odplynovat. Montáž zpět do vozidla zahájíme pokud možno až po více než 24 hodinách od ukončení nabíjení. Více o rizicích v článku doporučení při práci s akumulátory. Po připojení baterie podle okolností zadáme u autorádia bezpečnostní kód nebo případně seřídíme autohodiny. Displej jednoduchého autorádia nám po zapnutí většinou zobrazí hlášení „SAFE“. Odblokování provedeme zadáním správného kódu tak, že začínáme předvolbou 1. Pokud je první číslice kódu např. 3, tak předvolbu 1 stiskneme 3x. Stejným způsobem pokračujeme pro zadání zbývajících čísel. U vyspělejších systémů se řídíme návodem k obsluze. Opakovat zadání chybného kódu lze často až po určité době, vícenásobné, chybné zadání kódu může v některých případech způsobit i znehodnocení autorádia.
S tímto postupem bychom měli vystačit u všech starších vozidel, která nejsou vybavena centrálním uzamykáním, imobilizérem a další elektronickou výbavou.

Výměna baterie svépomocí u vozidel s vyšší výbavou obecně možná je, ale je vždy závislá na stupni výbavy vozidla, na našich znalostech, zkušenostech a vybavení nářadím. Výskyt rizik nebo komplikací, spojených s výměnou baterie vzrůstá se stoupající úrovní výbavy vozidla. Proud stálých spotřebičů, pracujících v režimu „standby“, nelze před odpojením baterie zcela přerušit a při odpojení nebo připojení baterie dojde k zajiskření. Musíme tedy dávat pozor na řádné odplynování akumulátoru a prostor kolem baterie musí být důkladně větrán!

V motoristických kruzích se občas můžeme setkat s názorem, že odpojením a připojením baterie dojde ke smazání adaptačních dat a k narušení činnosti řídící jednotky vozidla. Řídící jednotka vozidla (ŘJ) – s ohledem na cizojazyčné návody a odlišné zkratky uvádíme i další označení: anglicky Electronic nebo také Engine Control Unit (ECU), německy: Digitale Motor Elektronik (DME), francouzsky: L’unité de commande électronique (UCE), italsky: Unità di controllo elettronico (veicoli) a rusky: Элeктрoнный блoк упрaвлeния (ЭБУ) – je vestavěný počítač pro řízení automobilových systémů. Dříve ovládala pouze funkce motoru jako zapalování včetně předstihu a vstřikování paliva. Později se s ohledem na komfort vozidla i s ohledem na snižování emisí přidávaly další funkce a řídící jednotka postoupila do funkce centrální řídící jednotky, do které směřují prostřednictvím jejího síťového rozhraní informace od ostatních řídících jednotek (např. ABS, EBD, TCS, nověji také ŘJ převodovky, klimatizace, el.stahování oken, imobilizéru, polohy sedadel, rádia, telefonu atd.). Chování jednotky je řízeno pomocí vestavěného software, který je realizován jako aplikace pro operační systém, pracující v reálném čase. Tato aplikace má samozřejmě schopnost autoadaptace. Proto když odpojením baterie dojde k vymazání adaptačních dat, ŘJ si je po znovupřipojení baterie sama vytvoří. Postupně prochází všechny funkce od nastavení škrtící klapky, váhy vzduchu přes λ-sondu až k informacím od jednotlivých řídících (pod)jednotek. Aby ŘJ s ohledem na výrobní cenu nemusela disponovat se zbytečně vysokým výpočetním výkonem, neprovádějí se tyto testy před každou jízdou. Proto dojde-li následkem odpojení baterie k vymazání aplikačních dat ŘJ, trvá jejich obnova určitý čas, od několika sekund až po několik hodin. Na následující jízdu většinou nemá vytváření adaptačních dat vliv. Někdy mohou být určitou dobu zobrazována chybová hlášení, v některých případech může dojít např. ke krátkodobému zvýšení spotřeby paliva. V krajním a naprosto ojedinělém případě by ŘJ mohla přejít do nouzového režimu, přičemž bychom museli navštívit odborný servis s diagnostickým zařízením.
Postup správné a rychlejší konfigurace ŘJ bývá popsán výrobcem vozidla v návodu k obsluze. Návody se ale pro různé značky a modely vozidel mohou od sebe značně lišit. Proto nelze popsat ani doporučit žádný univerzální postup. Např. Ford pro některé modely doporučuje: nastartovat motor a ponechat 3 minuty běžet na volnoběžné otáčky. Po dosažení provozní teploty nechat motor běžet dále 2 minuty v otáčkách 1 200 ot/min. a následně ujet proměnlivou rychlostí za střídání rychlostních stupňů asi 8 km.
Z výše popsaného je tedy zřejmé, že výměna baterie svépomocí je možná i u složitějších vozidel. Pokud se tedy k baterii dostaneme, můžeme ji za dodržování všech pravidel vyměnit.

Akumulátory, umístěné v motorovém prostoru, v zadním zavazadlovém prostoru nebo pod zadním sedadlem vozidla, jsou většinou bez větších obtíží přístupné. Někdy je ale akumulátor tak složitě zabudován, že nelze dodržet jedno ze základních pravidel, podle kterého odpojujeme kostřící svorku jako první a musíme napřed odpojit (+) pól, akumulátor povysunout čímž se dostaneme ke kostřící svorce (např. Ford Focus). Při tomto postupu musíme dávat zvýšenou měrou pozor na možnost zkratu. V jiných případech je nezbytné kvůli vyjmutí baterie demontovat celé skupiny jako např. filtry, hadice či různé držáky. Uvedené případy se vyskytují např. u vozidel Ford C-Max a Citroën Xara Picasso. Určité komplikace při výměně baterie můžeme očekávat také v řadě případů, kdy je akumulátor umístěn v prostoru pod jedním z předních sedadel. Zde musíme často kvůli přístupu k akumulátoru demontovat sedačku a to většinou vyžaduje např. montážní klíče Torx a další speciálnější nářadí. Když má navíc sedačka elektrické ovládání (např. Mercedes Benz řady ML a R), tak lze u laika předpokládat, že se při totálním vybití nebo selhání k baterii vůbec nedostane. Bohatě vybavené modely vozidel nemusejí mít jen jeden akumulátor. Jsou často vybaveny ještě malým záložním akumulátorem (Auxiliary battery), který zálohuje důležitá data. Při výměně nikdy neodpojujeme oba dva zároveň. Jednou z posledních technických novinek, souvisejících s provozem akumulátorů, jsou jednotky BMS (Battery Management System – někdy také BECB), které zaznamenávají průběhy proudu akumulátorem při vybíjení i nabíjení, vyhodnocený stav baterie zobrazují v informačním systému řidiče a řídí toky energie tak, aby byla vždy zajištěna rezerva na nastartování. Tato jednotka zpravidla sleduje také historii akumulátoru a pro její správnou funkci musí být výměna baterie zaznamenána do systému vozidla prostřednicvím diagnostického zařízení.

Výměnu baterie, odpojení a zapojení, u vozidel s náročnější elektrickou popř. elektronickou výbavou provedeme nejlépe s postupem doporučeným výrobcem vozidla v manuálu nebo s postupem získaným od odborného servisu. Nemáme-li dostatek informací, dodržujeme alespoň následující doporučení:

Bezpečnostní upozornění a doporučení při zacházení s akumulátory včetně přehledu hrozících rizik

Veškerá bezpečnostní pravidla a pravidla bezpečnosti i ochrany zdraví při zacházení s akumulátory jsou podrobně zahrnuta do příslušných technických norem ČSN (EN, IEC nebo ISO), PNE 381981 ed.2, zákoníku práce, směrnic Evropských společenství týkajících se bezpečnosti a zdraví, vyhlášky č. 50/78 Sb., vyhlášky ČÚBP a jiných právních předpisů. Případní zájemci si musí vždy vyhledat platné znění příslušného předpisu. Stejně tak důležité je řídit se vždy návody k použití jednotlivých výrobců baterií. Tento článek neuvádí a s ohledem na svůj rozsah ani nemůže postihnout úplný výčet všech bezpečnostních pravidel, předpisů a situací, které by mohly v souvislosti s provozem a používáním olověných akumulátorů nastat. Proto uvádíme se zaměřením na startovací baterie pouze přehled hlavních rizik a následně seznam doporučených preventivních opatření.

Úraz elektrickým proudem
Akumulátorová baterie je elektrickým silnoproudým zdrojem, který může způsobit úraz elektrickým proudem. U osobních vozidel je napěťová soustava zpravidla 12V (6V se vyskytuje už jen u veteránů), u nákladních vozidel je pak napětí 12V nebo 24V a právě 24V nominálního napětí (cca 25,2V – 25,6V skutečného) již těsně přesahuje přípustnou hodnotu 25V trvale dovoleného dotykového napětí při stejnosměrném napětí za zvlášť nepříznivých podmínek (např. práce ve vodě, vlhkosti bez použití ochranných pomůcek). Ačkoliv napětí baterií 12V i 24V spadá do malých napětí, nelze úraz elektrickým proudem za určitých okolností, nejčastěji při dotyku s živými částmi rozdílné polarity nebo při dotyku živých částí proti kostře – zemi, zcela vždy vyloučit. Z uvedeného je zřejmé, že při práci se soustavou sériově zapojených baterií 24V jsme ohroženi více.
Kromě úrazu elektrickým proudem nám ale především hrozí úraz způsobený elektrickým výbojem – obloukem při zkratu a to při neopatrné manipulaci kovovým, montážním nářadím u pólových vývodů akumulátoru nebo na jejich souvisejících neizolovaných součástech. Zkrat způsobíme také dotykem vodičů s rozdílnou polaritou nebo dotykem živého vodiče s kostrou. Baterie jsou nebezpečné tím, že jsou díky svému nízkému vnitřnímu odporu schopny uvolnit vysoký proud a proto je také řadíme mezi tzv. „tvrdé“ zdroje. Podle intenzity zkratového oblouku většinou dojde k opálení vývodů baterie, část olova kontaktu se může roztavit a v nepatrné míře i odpařit. Dutý vývod baterie se může obloukem propálit nebo i zcela zničit. Odletující kapičky roztaveného olova nám mohou vážně poškodit zrak a způsobit místní popáleniny kůže. Může se přihodit, že následkem úleku při způsobení zkratu učiníme nekontrolovaný pohyb ruky a živou částí vodiče nebo kovovým nářadím způsobíme další zkrat v okolí. Ke zkratu baterie může dojít i během skladování a to dotykem kovových předmětů s nechráněnými vývody baterie. Kromě vnějších zkratů může méně často, především jako důsledek výrobních vad nebo zanedbané údržby, především v souvislosti s poklesem hladiny elektrolytu, nastat u baterií i vnitřní zkrat. S každým zajiskřením nebo zkratem v okolí baterie se výrazně zvyšuje riziko zažehnutí a výbuchu plynů uvnitř baterie.

Výbuch plynů baterie při nesprávné manipulaci
Velmi nebezpečné riziko se závažnými následky spočívá v možnosti výbuchu baterie. Každá baterie s vodným elektrolytem uvolňuje při provozu plyny vodík H2 a kyslík O2. Z 1 cm3 vody se elektrolýzou uvolní 1,25 dm3 H2 a 0,62 dm3 O2. Směs obou plynů tak vzniká v ideálním výbušném poměru. Vývin vodíku s kyslíkem probíhá nejen při nabíjení, zvláště v průběhu jeho závěrečné, plynovací fáze, ale v menší míře také při vybíjení i za klidu baterie. Baterie se zaplavenými elektrodami a vybavené jen obyčejnými zátkami s větracími otvory jsou vzhledem k možnosti zážehu plynů nejrizikovější. Bezpečnost proti zážehu se v některých případech zvyšuje vkládáním tzv. protizážehových pojistek ze sintrovaného keramického materiálu. Používají se hlavně u baterií, jejichž víka typu Euro Kamina mají centrální odplynovací kanál. U baterií řízených ventilem (VRLA) je elektrolýza vody díky jejich konstrukci značně snížena a účinnost rekombinace vodíku s kyslíkem na vodu přesahuje 95%. To sice umožnuje výrazně snížit nároky na větrání jejich pracovního prostoru ale jako bezpečné proti explozi plynů je považovat stejně nemůžeme. Plyny v okolí baterií samozřejmě větráním a ředěním ztrácejí schopnost exploze ale v bezprostřední blízkosti (do 0,5 m) od jejich výstupu nelze bezpečnou koncentraci s jistotou stanovit.
Z popsaného je zřejmé, že se musíme v okolí baterií vyvarovat veškerých zdrojů jiskření nebo dokonce otevřeného ohně včetně hořící cigarety. Rizikové práce jsou spojeny zejména s připojováním a odpojováním akumulátoru od elektrické instalace vozidla nebo nabíjecího zdroje a s připojováním a odpojováním kabelů mezi vozidlem a náhradním zdrojem při nouzovém startu. Největší riziko hrozí při připojování neuklidněné a nedostatečně odplynované baterie k elektrické soustavě vozidla. Výbuch baterie může způsobit i výboj statické elektřiny, zapříčiněný třením baterie o materiály způsobující statické výboje jako jsou podkladové textilie a čistící hadry nebo výboj zapříčiněný dotekem nevhodného oděvu s povrchem baterie. Jsou známy i případy, kdy byla přivedena k explozi odložená baterie poté, co byla ve vzdálenosti několika metrů zasažena proudem jisker z rozbrusky.
Při explozi baterie, zvláště v její bezprostřední blízkosti, se jedná především o vážné ohrožení zraku. Při zážehu baterie s odšroubovanými zátkami kvůli nabíjení a při troše štěstí může záležitost skončit jen vymrštěním položených zátek a potřísněním okolí elektrolytem. V případě exploze baterie s namontovanými zátkami nebo baterie zcela uzavřené dochází pravidelně k roztříštění horního víka popř. částí bočních stěn nádoby. Ostré a špičaté úlomky z nádoby baterie, vyrobené nejčastěji z umělé hmoty polypropylenu (PP – Daplenu), mající velkou kinetickou energii a unášející s sebou částečky elektrolytu jsou velice nebezpečné nejen pro zrak, ale ohrožují také pokožku, ošacení i okolí baterie.

Nebezpečí požáru
Riziko vzniku požáru od provozovaného akumulátoru je dáno použitím hořlavých konstrukčních materiálů. Většina požárů u baterií může vzniknout buď zkratem v instalaci vozidla nebo jiskřením a přehřátím nedbale dotažených a neudržovaných svorek pólových vývodů. Zkrat v částech instalace za pojistkovou skříňkou by neměl při správné funkci pojistek způsobit vážnější potíže. Vadnou pojistku nahrazujeme po odstranění závady zásadně novou pojistkou s proudovou hodnotou předepsanou výrobcem vozidla. Závažné následky může přivodit zkrat v části hlavního přívodu mezi baterií a pojistkovou skříňkou nebo v části kabelu, napájejícího spouštěč motoru. U vozidel s motorem vpředu a s baterií umístěnou v zadním zavazadlovém prostoru, probíhá tento silový kabel téměř celou délkou vozidla. Zkrat v tomto případě může vzniknout dotykem obnaženého kabelu s kostrou vozidla následkem poškození jeho izolace vibracemi, prodřením, uskřípnutím apod. V pojistkami nechráněných částech instalace je izolace vodičů jedinou ochranou proti zkratu. Proto ji udržujeme v neporušeném stavu, kabely zabezpečíme proti ostrým hranám i výčnělkům v jejich okolí a dbáme na dobrý stav kabelových průchodek v místech, kde kabely procházejí karoserií. S rizikem požáru souvisí i článek o vnitřním odporu akumulátoru.

Nebezpečí působení žíravin, těžkých kovů a další škodlivé vlivy
Elektrolytem olověných akumulátorů je zředěná kyselina sírová H2SO4 o měrné hmotnosti 1,28 g/cm3 (38% – 32 °Bé). Jedná se o poměrně silnou žíravinu, která je pro zdraví nebezpečná na všech vstupních branách těla. Styk s pokožkou způsobuje podráždění, pálení a zánět, vdechnutí výparů pak podráždění dýchacích cest. Koncentrované anorganické výpary kyseliny sírové jsou klasifikovány jako karcinogen tř. 1. Vážné je náhodné požití, které prudce podráždí ústní dutinu, hrdlo, jícen i žaludek, v horším případě může způsobit až perforaci jícnu a žaludku. Nejzávažnější je vždy zasažení oka, zvláště když je spojitosti s výbuchem baterie. Kromě akutního podráždění a pálení hrozí nejen poškození rohovky ale až ztráta zraku.
Oděv zasažený elektrolytem je nutné ihned vyprat a zneutralizovat, jinak se vlněné a bavlněné textilie časem rozpadnou, polyamidové tkaniny se rozpouštějí ihned. I nechtěné upuštění zátky akumulátoru na zem, s jejím náledným odskočením, nás může časem připravit o kalhoty. Při potřísnění částí vozidla nebo podlahy a především při rozlití elektrolytu se snažíme maximální množství elektrolytu odsát do shromažďovací nádoby např. pomocí osávačky nebo hustoměru s balónkem. Zbytek zneutralizujeme, opláchneme vodou a osušíme.
Jako neutralizační činidla používáme nejdostupnější, ale málo účinné mýdlo, uhličitan sodný Na2CO3 (soda) nebo uhličitan draselný K2CO3 (potaš). Při použití těchto činidel kromě mýdla, bude výsledný roztok po neutralizaci čirý. Na neutralizaci podlahy můžeme použít hydroxid vápenatý Ca(OH)2 (hašené vápno) nebo uhličitan vápenatý CaCO3 (mletý vápenec). V tomto případě ale musíme počítat se značným znečištěním podlahy. Při použití uhličitanů máme možnost průběh neutralizace kontrolovat. Dokud totiž není neutralizace dokončena, unikají z neutralizované kyseliny bublinky kysličníku uhličitého. Neutralizovat lze samozřejmě také pomocí hydroxidu sodného NaOH nebo hydroxidu draselného KOH. To jsou ale velmi silné zásady, které při nedostaku znalostí a zkušeností mohou způsobit více škody než užitku. Práce s nimi proto není z tohoto důvodu vhodná pro laickou veřejnost. Výsledkem neutralizace by měl být roztok s vodíkovým exponentem pH 7 – 8.

Jak napovídá název, je olovo hlavním konstrukčním materiálem při výrobě olověných akumulátorů. Olovo je ale také silně jedovaté. Spolknutí olověných předmětů (např. broků) nebo vdechnutí prachu či plynu s vysokým obsahem olova může způsobit vážné zdravotní problémy. Olovo může do těla také difundovat pokožkou, o to více v případě jejího poranění. Olovo poškozuje zejména vývoj nervové soustavy a proto je mnohem nebezpečnější pro děti. Pro otravu je typická pomalá intoxikace menšími dávkami. Velkým problémem při otravě je fakt, že se tělo dokáže olova zbavovat jen velmi těžko. Většinou se musí jeho hladina snižovat pomocí tzv. chelatačních činidel (např. pomocí EDTA – kyseliny ethylendiamintetraoctové).
Otrava olovem může být nebezpečím při některých profesích, třeba při výrobě autobaterií nebo při výrobě olovnatého skla a pigmentů. Dodržujeme-li při občasném zacházení s akumulátory pravidla bezpečnosti práce a ochrany zdraví, nelze si dost dobře představit, že by tak nepatrné expozice mohly způsobit otravu.

Také vysoká hmotnost akumulátorů může být pro zdraví nebezpečná. Při nevhodném zvedání nebo umístění akumulátorů může dojít k vážnému zranění. Velmi nebezpečné je vyjímání a vkládání akumulátorů s vyšší hmotností do míst jejich určení v motorovém prostoru. U některých vozidel je akumulátor umístěn blíže středu zadní části velkého motorového prostoru, s akumulátorem se pak manipuluje ve velkém předklonu a to vždy znamená mimořádné zatížení meziobratlových plotének s možností jejich poškození.

Bezpečnostní upozornění a doporučení pro zacházení s akumulátory

První pomoc – opatření při nehodách

Vliv okolních teplot na provoz akumulátorů, především v zimním období

Okolní teploty a to jak vysoké, tak především i nízké, citelně ovlivňují vlastnosti i chování olověných akumulátorů a zkracují jejich životnost. Výrobci akumulátorů udávají elektrické parametry jednotlivých typů akumulátorů vztažené na nominální hodnoty teplot v rozmezí 20 °C až 30 °C. Startovací akumulátory disponují schopností pracovat s určitými obtížemi při mezních teplotách -35 °C až +60 °C.. Např. u dnes již historických kombajnů Fortschritt E 512 – E 514 někdy dosahovala teplota při žních v prostoru baterií ještě o něco vyšších hodnot. Parametry pro startovací akumulátory bývají obvykle stanoveny pro teplotu 27 °C. Protože tyto „laboratorní“ teploty nelze při provozu vozidel dodržet, teplota se mění nejen během ročního období, ale také vlivem teploty běžícího motoru, musíme se změnou parametrů akumulátorů v důsledku vyšších i nižších teplot počítat.

Vysoké teploty zrychlují v akumulátorech veškeré probíhající chemické reakce. Se vzrůstající teplotou sice poněkud vzrůstá kapacita ale zároveň stoupá úbytek vody z elektrolytu díky vyšší elektrolýze vody, zvyšuje se samovybíjení a podstatně se zkracuje životnost akumulátorů. Při trvalém provozu akumulátoru s teplotou o 10 °C vyšší proti jmenovité teplotě se životnost akumulátoru může zkrátit až na polovinu, při teplotě o 20 °Cvyšší pak až na jednu čtvrtinu předpokládané životnosti.

Na připojeném diagramu vidíme, že při trvale zvýšené teplotě 35 °C, tj. o 10 °C více proti nominální teplotě, vzroste kapacita asi o 10%, bude docházet ke dvojnásobnému vývoji plynů a životnost klesne na 50%. Naopak při trvalém snížení teploty o 10 °C, tzn. na 15 °C, kapacita klesne přibližně o 10%, vývoj plynů bude poloviční a životnost akumulátoru bude dvojnásobná. Uvedený příklad platí pro klasické akumulátory se zaplavenými elektrodami. To ale neznamená, že akumulátory rekombinační, řízené ventilem (VRLA, AGM), jsou proti zvýšeným teplotám imunní. Také u nich dochází vlivem vyšších teplot ke zkracování životnosti a k úbytku elektrolytu, tedy k jeho „vysychání“.

Zde je k dispozici:
 Diagram o vlivu teploty na kapacitu.pdf   ke stažení.

Vysoké teploty tedy mají na provoz akumulátorů jednoznačně záporný vliv, zejména s ohledem na zkracování jejich životnosti. U nových vozidel máme jen minimální možnosti ke snížení teploty v okolí akumulátoru. Akumulátor ale bývá často opatřen obalem z termoizolačního materiálu. Úkolem tohoto obalu je chránit akumulátor jak před sálavým teplem, tak i před chladem. Při výměně akumulátoru obal opatrně sejmeme a pečlivě navlečeme na novou baterii.
U starších vozidel, která absolvovala různé neodborné zásahy a úpravy, mohou prvky ochrany akumulátoru zcela chybět. Zde se snažíme chránit akumulátory vhodným způsobem – izolační přepážkou alespoň před sálavým teplem motoru, zejména od výfukového potrubí.

Nízké teploty ovlivňují vlastnosti i funkci olověných akumulátorů ještě více, než teploty vysoké. Zatímco vysoké teploty mají vliv více méně na životnost akumulátorů, nízké teploty citelně zhoršují schopnost akumulátoru nastartovat motor vozidla. S klesající teplotou dochází ke zpomalování chemických reakcí. Narůstá vnitřní elektrický odpor akumulátoru, snižuje se kapacita a v důsledku toho se zmenšují startovací proudy. Tím roste zatížení akumulátorů s přirozeným důsledkem zkracování životnosti.
Dalším velice významným, ale bohužel nepříjemným faktorem je skutečnost, že s poklesem teplot značně klesá učinnost nabíjení akumulátorů, která je při -20 °C přibližně poloviční. Bližší pohled o vlivu nízkých teplot na účinnost nabíjení olověných akumulátorů je možné získat z následující tabulky.

Pokles kapacity neprobíhá se změnou teploty lineárně. Obecně ale platí, že v rozmezí teplot -20 °C až +40 °C kapacita akumulátoru klesá přibližně o 0,8% až 1% na každý 1 °C odchylky od nominální hodnoty +27 °C, platné pro startovací akumulátory. Když teploty poklesnou k bodu mrznutí elektrolytu, jsou parametry akumulátorů na tak nízké úrovni, že je již nelze prakticky využívat. Nedojde-li k poškození akumulátoru vlivem mrazu, tak se stoupající teplotou vzrůstají startovací proudy i kapacita na původní hodnoty, udávané při nominální teplotě. Na grafu vlevo dole můžeme sledovat, jaké nebezpečí hrozí při nízkých teplotách akumulátoru s nízkou hustotou elektrolytu, tedy nenabitému akumulátoru. Plně nabitý akumulátor odolává mrazu nad -50 °C. To ale neplatí u akumulátorů nedostatečně nabitých a už vůbec ne u akumulátorů zcela vybitých, které zamrzají už při několika málo stupních pod bodem mrazu. Zamrznutí elektrolytu v akumulátoru může v první fázi poškodit elektrody a v závěrečné fázi dojde většinou k roztržení článkové nádoby – bloku akumulátoru. 

Nejnepříznivnější situace nastává při startování studeného motoru za obzvláště nízkých venkovních teplot. Mechanický odpor motoru je vyšší, protože motorový olej vykazuje díky nízké teplotě vyšší viskozitu. Spouštěč spotřebuje k překonání odporu více energie, kterou ovšem akumulátor s poklesem teplot dodává obtížněji. Spotřebu proudu v závislosti na teplotě můžeme pozorovat na grafu vpravo nahoře. Pro zimní období je tedy velice důležité, aby se akumulátory nacházely v dobrém a plně nabitém stavu.

Pro případné zájemce jsou zde předchozí grafy ke stažení:
 Graf závislosti mrznutí elektrolytu na hustotě.pdf  a   Graf odběru proudu při startování v závislosti na teplotě.pdf.

V zimním období většinou používáme více elektrických spotřebičů než během léta. Jedná se hlavně o ventilátory topení, elektrické vyhřívání sedaček, elektrické vyhřívání čelního i zadního skla, zpětných zrcátek popř. volantu. Účinnost nabíjení, jak bylo již výše řečeno, je v zimním období nižší a při využívání uvedených spotřebičů zbývá alternátoru jen málo energie k doplňování akumulátoru. V době trvání větších mrazů se tedy alespoň snažíme spotřebu energie z autobaterie omezit. Omezíme počet zbytečných startů, máme-li možnost, vypneme alespoň dočasně funkci Start-Stopu. Elektrickou parkovací brzdu (stále více vozidel ji má ve výbavě) používáme jen v nutných případech. U naftových motorů zásadně žhavíme a se startem vyčkáme na pokyn z přístrojové desky – většinou zhasnutím piktogramu se „spirálkou žhavení“. Startování studeného diesel motoru, bez dostatečného předehřátí, spotřebuje více energie, jestliže se vůbec podaří. V extrémních podmínkách si můžeme vypomoci paralelním připojením další baterie pomocí startovacích kabelů, nejlépe z druhého vozidla, u kterého po propojení baterií nastartujeme a necháme běžet motor. Po pár minutách se pokusíme nastartovat studené vozidlo. Ke snazšímu spuštění motoru během silných mrazů můžeme přispět i tím, že baterii z vozidla demontujeme a odneseme do teplého prostředí, kde ji necháme vyhřát na pokojovou teplotu. Takto vyhřátá baterie, kterou namontujeme těsně před startem vozidla, nám poskytne mnohem větší proud, než vymrzlá baterie.

Jak zvolit baterii pro pohon elektrického člunu, případně k elektrickému vozíku?

Již při pořizování člunu a vhodného motoru se musí přihlédnout k podmínkám používání člunu (správnou volbu většinou doporučí prodejce). Je nutné uvést alespoň požadovanou dobu plavby a zda se má člun převážně využívat v proudící nebo ve stojaté vodě. Důležitým hlediskem pro správně zvolený motor je poměr síly tahu na vrtuli k příkonu. Na tento poměr je potřeba pohlížet v relaci k nákladům. Za předpokladu, že již člun i motor máme ale technická dokumentace motoru otázku baterie neřeší, můžeme se pokusit stanovit vhodnou baterii podle následujících pokynů.

Pro tento způsob využití zvolíme nejlépe baterii, která je dimenzována pro cyklickou zátěž, tedy pro časté vybíjení a nabíjení. Kromě baterie musíme brát zřetel také na její kabelové připojení k motoru (pokud kabeláž není součástí motoru) a na její upevnění. S ohledem na elektrické ztráty dbáme, aby kabely nebyly zbytečně dlouhé a aby jejich průřez odpovídal protékajícímu proudu. Připojení baterie provedeme pomocí kvalitních bateriových svorek. U často používaných „klipsů“ je při provozu reálné nebezpečí zajiskření, které za protékajícího proudu může způsobovat opalování kontaktů baterie. U klasických baterií se zaplavenými elektrodami, které nejsou vybaveny protizážehovými pojistkami popř. bezpečnostními zátkami, může zajiskření u kontaktů v krajním případě zapříčinit i výbuch zbytku plynů, které v baterii vznikají elektrolýzou během nabíjení. Toto riziko je výrazně nižší při provozu akumulátorů řízených ventilem (VRLA). Pro daný motor stanovíme kapacitu baterie, přičemž přihlédneme k následujícím údajům:

–	jmenovité napětí motoru ve voltech (V)
–	příkon motoru ve wattech (W), – z dokumentace nebo šťítku motoru
–	požadovaná doba plavby na jedno nabití baterie v hodinách (h)

Příklad je ukázán na následujících hodnotách:
Jmenovité napětí motoru:		12 voltů
Příkon motoru:		325 wattů
Požadovaná doba plavby:		3 hodiny
Předpokládaná baterie: FIAMM Neptune MAR 450, 12V, 100Ah C20

Kapacita baterie může být definována i pro jinou dobu vybíjení než 20 hodin. Údaj lze přepočítat podle empirických vzorců: C5 ~ C20 . 0,83 a naopak C20 ~ C5 . 1,19

1. Zjistíme napájecí proud:

P příkon [W]
		=		I proud [A]
U jmenovité napětí motoru [V]

dosadíme hodnoty z našeho příkladu:
325 W
		=		27,08 A
12 V

2. Vypočteme disponibilní kapacitu v závislosti na velikosti vybíjecího proudu
Kapacita baterie je závislá na velikosti vybíjecího proudu (viz. Peukertova konstanta ). Toto typické chování baterie vyžaduje, že příslušný vybíjecí proud musí být vztažen na kapacitu. Výpočet provedeme podle následujícího vzorce:

Proud I [A], zjištěný podle bodu 1.
		=		hodnota by měla být pokud možno menší než 0,3
Kapacita v Ah [C20] předpokládané baterie

dosadíme hodnoty pro náš případ
27,08 A
		=		0,271
100 Ah

Z následujícího diagramu můžeme s takto zjištěnou hodnotou odečíst disponibilní kapacitu. Z diagramu je patrné, že je v tomto případě k dispozici disponibilní kapacita ve výši cca. 73 %.
Reálná kapacita u předpokládané baterie činí: 73% ze 100 Ah = 73 Ah

3. Zjistíme skutečně dosažitelnou dobu jízdy
podle vzorce:

Podle bodu 2. zjištěná kapacita
		=		skutečně dosažitelná doba plavby
Podle bodu 1. zjištěný proud I [A]

Příklad:
73 Ah
		=		2,70 hod.
27,08 A

Vypočtená doba plavby 2,70 hod. je nižší než požadovaná doba (v našem případě jsme požadovali 3 hodiny). Z nabídkového programu výrobce tedy vybereme baterii s nejbližší větší kapacitou, z nabídky FIAMMu to bude baterie Neptune MAR 500, 12V, 135Ah C20 (~ 110A C5).

Jedná se opět o baterii pro pohon a osvětlování, někdy označovanou jako baterii pro „volný čas“. Pro tuto nově zvolenou baterii hodnoty znovu přepočítáme. Výše dimenzovaná baterie nabízí v každém případě větší rezervu pro neočekávané a nouzové situace a díky nižšímu namáhání bude dosahovat vyšší životnosti. Baterie s větší kapacitou má přirozeně větší hmotnost. Baterie MAR 450 má hmotnost 25,0 kg a nově vybraná baterie MAR 500 má hmotnost 37,3 kg. Jestliže naše baterie bude zabudovanou součástí člunu a její nabíjení bude zajišťováno z břehové přípojky, nebude pro nás její hmotnost představovat zásadní problém. V případě, že ale baterii budeme vždy po ukončení plavby ze člunu odnášet (většina případů člunů s malým přívěsným motorkem), budeme muset při volbě baterie přihlédnot i k její hmotnosti, třeba i za cenu redukce požadované doby plavby na jedno nabití.

Při provozu baterie ve člunu je důležité, zda má motor integrovaný indikátor stavu kapacity baterie. V opačném případě si pořídíme digitální voltmetr nebo jiný indikátor s vyhodnocením kapacity, abychom si mohli kdykoliv ověřit, jaká kapacita baterie nám zbývá pro bezpečný návrat ke břehu. Hustoměr je pro použití ve člunu naprosto nevhodný a navíc elektrolyt není u některých zcela uzavřených baterií nebo u VRLA baterií vůbec dosažitelný.

Řadu baterií Neptune vyrábí firma FIAMM S.p.A., Veronella, IT. Jsou to baterie určené pro pohon a osvětlování, které jsou také označovány jako baterie pro „volný čas“. Mají zesílené desky a vysokou odolnost při cyklické zátěži. Jsou určené pro použití v rekreačních plavidlech a karavanech. Baterie MAR z této řady mají elektrody zaplavené elektrolytem, MAR 330 a MAR 450 jsou vybaveny „magickým okem“ pro indikaci stavu a labyrintovým víkem, díky kterému mají vysokou odolnost proti úniku elektrolytu i při velkých náklonech. Modely ASB v provedení AGM jsou určeny pro jachty a kabinové motorové čluny, modely LSB taktéž v provedení AGM se uplatňují v karavanech i jako zdroje pro záložní napájení.

Firma VARTA nabízí ucelenou řadu trakčních a osvětlovacích baterií pod názvem Professional. Tyto baterie jsou vyráběny jak se zaplavenými elektrodami (Starter, Dual Purpose a Deep Cycle) tak i v provedení AGM (Dual Purpose AGM a Deep Cycle AGM) a podobné typy baterií má v nabídce i většina dalších výrobců.

Pro přesnější odečet je zde k dispozici   Diagram disponibilní kapacity.pdf   ke stažení.

4. Přibližný výpočet kapacity baterií
Pro velice přibližný výpočet můžeme použít následující empirický vztah:

Požadovaná doba plavby (hod.) .  příkon (A) . 1,7 = kapacita baterie v Ah C20

1,7 je empirické číslo, které přihlíží k redukci kapacity při vysokých hodnotách proudu a také k bezpečnostní rezervě. Dosadíme-li do vzorce dříve vypočtené hodnoty dostaneme:

27,08 A . 3 hod.		=		81,2 Ah
81,2 Ah . 1,7		=		138 Ah C20 (~ 115 Ah C5)

Baterie navržená tímto zjednodušeným postupem se výrazně neliší od baterie, navržené výpočtem podle bodů 1. až 3.

5. Kontrola průřezu napájecích vodičů
Podle následujícího vzorce lze přibližně sledovat vliv průřezu vodičů na pokles napětí při zadaném proudu (nejsou zde brány ohledy na teplotu a další veličiny):

				2 . I [A] . l [m]
S		=				[mm2]
				γ [S.mm-2.m] . ΔU [V]

S		–		průřez vodičů v [mm2]
I		–		výše zjištěný proud v [A]
l		–		délka napájecích kabelů mezi baterií a motorem v [m]
γ		–		měrná vodivost (konduktivita) v Siemensmetrech/mm2 – pro měď (Cu) = 56 S.m/mm2
ΔU		–		pokles napětí na svorkách motoru při zatížení zjištěným proudem ve [V]

Podle normy ČSN 33 2000-5-523 ed.2. můžeme při našem způsobu provedení a chlazení vodičů počítat s maximální proudovou zátěží pro Cu vodič až 12 A/mm2. Při výše zjištěném proudu 27,08 A musíme tedy použít vodiče o průřezu alespoň 2,5 mm2. Délku napájecích kabelů mezi baterií a motorem pro náš příklad zvolíme např.: l = 2,5 m. Po dosazení hodnot do našeho vzorce zjistíme, že úbytek napětí při výkonu motoru 325 W ΔU = 0,97 V. Ze vzorce pro výpočet výkonu P = U . I vypočítáme, že při tomto úbytku napětí bude disponibilní výkon motoru pouze 298,7 W, což představuje ztrátu téměř 10%. Snížit tuto ztrátu můžeme především použitím vodičů s větším průřezem, které jsou k dispozici v rozměrech 4, 6, 10, 16, 25 a více mm2, nebo zvážíme, zda nelze délku napájecích vodičů zkrátit. Při použití vodičů s průřezem např. 25 mm2 by pokles napětí dosahoval pouze cca 0,1 V a ztráta na výkonu by byla menší než 1%.

Volba kapacity i typu baterie s ohledem na parametry motoru je při pořizování člunu jedním z důležitých kroků. Nevhodně zvolená baterie se může stát zdrojem případné nespokojenosti s tímto druhem pohonu. S výší kapacity baterie se zvyšuje její cena a nákup baterie musíme posuzovat také z hlediska jejího předpokládaného využívání. V baterii, která je mimo provoz i při dokonalé péči, probíhají procesy pozvolného stárnutí, které nelze zastavit. V případě, že elektročlun využijeme pouze sporadicky, stojí za úvahu, zda pro tyto ojedinělé plavby nevyužít startovací baterii, kterou dočasně vymontujeme z auta (ovšem jen za předpokladu, že vyhovuje kapacitou a je v dobré kondici). Při tomto použití ale můžeme spotřebovat jen část energie, aby nám zůstala rezerva kapacity na nastartování. Pro případ nouze je dobré mít při ruce startovací kabely. Po namontování baterie zpět do vozidla a po návratu musíme baterii vždy urychleně nabít na plnou kapacitu. K tomuto způsobu náhradního využití startovací baterie se můžeme odhodlat jedině tehdy, máme-li dostatečné odborné znalosti o rizicích, která hrozí při odpojení nebo připojení baterie k instalaci moderního automobilu. Může např. dojít k vymazání bezpečnostního kódu autorádia, ke ztrátě některých, v software zadaných hodnot, k narušení funkce alarmu, imobilizéru, centrálního uzamykání a v některých případech dokonce i k uzamčení vozidla. Proto si před případným odpojením baterie od instalace vozidla vyžádejte vždy radu u odborného servisu.

Pro elektrický vozík, pokud bude provozován pouze v rovinatém terénu, můžeme při volbě baterie postupovat obdobně jako u člunu. Při jízdě vozíku i v kopcovitém terénu se musí ještě navíc vyhodnotit energetická náročnost trasy a úměrně tomu se navýší rezerva kapacity baterie. U vozíků s rekuperací kinetické energie přesahuje navrhování a výpočet baterie možnosti větší části laické veřejnosti. Zde je lépe řídit se technickou dokumentací výrobce.

Proč je důležitá hodnota vnitřního odporu a jak velký může být zkratový proud?

Vnitřní odpor článku případně celého akumulátoru se udává v ohmech [Ω] a čím je jeho hodnota nižší, tím je akumulátor „tvrdší“, respektive tím menší je u něho pokles napětí při zatížení. Nízká hodnota vnitřního odporu je předpokladem k tomu, že akumulátor je schopen prakticky kdykoliv po určitou dobu dodávat za značného zatížení vysoký vybíjecí proud bez významného poklesu napětí. Tuto vlastnost využíváme především při startování motoru. Ideální akumulátor s nulovým vnitřním odporem by teoreticky poskytoval neomezený proud až do momentu vyčerpání veškeré energie. Takový akumulátor ale neexistuje. V praxi vždy vzrůstá vnitřní odpor s vybitím akumulátoru. Tím klesá i startovací schopnost akumulátoru. Především z tohoto důvodu se snažíme udržovat akumulátory v dostatečně nabitém stavu, zejména v zimním období.

Pomocí zjednodušených výpočtů si ukážeme, o jak velký proud by se přibližně jednalo u běžného akumulátoru v případě extrémního zatížení, tedy v případě téměř dokonalého zkratu. Nebereme zde v úvahu odpor spojek článků a ostatní vlivy. Nejprve vypočteme elektrický odpor článku a následně hodnotu zkratového proudu:

Ri

Učl.

Rčl.

=

a dále

Iz

=

Cn

Rčl.

Rčl.		–		vnitřní elektrický odpor článku v [Ω]
Ri		–		vnitřní elektrický odpor na 1Ah článku při konstrukci akumulátoru:
				– olověný s nasáknutým elektrolytem, řízený ventilem (AGM)		0,050 [Ω/Ah]
				– olověný s velkopovrchovými (+) elektrodami (Gaston Planté)		0,100 [Ω/Ah]
				– olověný trakční s trubkovými (+) elektrodami (pancéřovými)		0,300 [Ω/Ah]
Cn		–		jmenovitá kapacita akumulátoru v [Ah]
Učl.		–		jmenovité napětí článku – u olověného 2V
Iz		–		zkratový proud v [A]

Pro příklad použijeme klasický akumulátor 12V (tzn. 2V na článek) o kapacitě Cn = 74 Ah, který je běžný u vozidel s dieselovým motorem a vypočítáme:

0,100

2

Rčl.

=

=

0,00135 Ω

a z toho pak proud:

Iz

=

=

1 481,48 A.

74

0,00135

Z hodnoty zkratového proudu vyplývá, že se při napětí 12V jedná o výkon téměř 18kW. Náš ideální akumulátor by byl schopen poskytnout proud ještě podstatně vyšší, možná až 12kA, kdyby existoval. Ale i tak je vypočtená hodnota zkratového proudu u dané baterie velmi vysoká, zvláště když ji např. porovnáme s hodnotou jištění síťového přívodu u hlavní domovní skříně, kde dosahuje hodnoty okolo 25A. Naprostá většina automobilové elektroinstalace je jištěna pomocí pojistek, to se ale netýká silových rozvodů od baterie ke startétu nebo k pojistkové skříni. Proto je nutné udržovat izolace kabelů, chrániček i kabelových průchodek v bezvadném stavu. Dojde-li na elektrické instalaci vozidla, především ve zmíněné, nejištěné části kabeláže ke zkratu, mohou být následky fatální v podobě požáru vozidla. Závěrem můžeme jen konstatovat, že zatímco při startování vozidla je malý vnitřní odpor akumulátoru „dobrým sluhou“ pak při zkratu naopak může být velice „zlým pánem“!

Jakou údržbu a péči je nutné věnovat akumulátoru po dobu sezónní odstávky i během provozu?

Konstrukce bezúdržbových akumulátorů v moderních vozidlech směřuje k tomu, aby se řidič při provozu nemusel o baterii příliš zajímat, ba co víc, aby ani nemusel vědět, že ve vozidle existuje. Zcela bezúdržbové baterie (totally maintenance free, absolut wartugsfrei) je možné udržovat jen nabíjením, konzervací kontaktů a udržováním čistoty povrchu. Tyto baterie jsou zcela uzavřené bez přístupu k elektrolytu. U klasických akumulátorů se zátkami ale navíc také kontrolujeme a udržujeme předepsanou výši hladiny elektrolytu.

Pro akumulátory je samozřejmě nejlepší pravidelný celoroční provoz. Takové využívání lze poměrně snadno dosáhnout např. u jednoho rodinného automobilu. Pokud ale rodina disponuje více vozidly, může se stát, že během zimních plískanic a sněžení používá častěji terénní SUV vozidlo s pohonem všech kol, zatímco sedan s pohonem pouze přední nápravy odpočívá v garáži. Po dobu zimního počasí bývá také odstavena většina kabrioletů, roadsterů a motocyklů. Typickou skupinou prostředků zimního klidu jsou pak různé sekačky i zahradní minitraktory, pokud se v zimě zároveň nevyužívají k úklidu sněhu. Sezónní využití mají rovněž nejrůznější jachty, houseboaty a motorové čluny. Naopak sněžné frézy, pluhy, sypače a rolby jsou v našich podmínkách mimo provoz většinu roku, od jara do podzimu. Všechny uvedené případy jsou během nečinnosti kromě jiného spojeny také s péčí o akumulátory. Při péči o dočasně odstavené akumulátory postupujeme podle následujících rad:

Akumulátor(y) z vozidla, mechanizačního prostředku nebo plavidla vymontujeme. Při odpojování a následné práci dbáme na články jak bezpečně odpojit baterii a doporučení při práci s akumulátory. Pokud se rozhodneme baterii v prostředku ponechat, alespoň odpojíme kostřící svorku. Jedině tak získáme jistotu, že baterie nebude vybíjena přes instalaci prostředku. I při vypnutí všech spotřebičů a za předpokladu, že vozidlo – prostředek nemá žádné spotřebiče se stálým odběrem proudu, může během odstávky dojít např. k navlhnutí elektroinstalace. Navlhlá instalace totiž může zapříčinit vznik nechtěných, tzv. parazitních proudů, které baterii zvolna vyčerpávají nad rámec jejího přirozeného samovybíjení.

U akumulátorů se zaplavenými elektrodami zkontrolujeme a případně vyrovnáme hladinu elektrolytu na značku horní tolerance. Nejsou-li u článků značky, doplňujeme vodu do výše předepsané výrobcem. Spodní hladina by neměla klesnout pod 5 mm nad separátory. Při horní hladině naopak musí pod víkem zůstat dostatečný prostor, aby při vzestupu hladiny následkem plynování, nedocházelo k vytékání elektrolytu z článků akumulátoru. Do článků zásadně doplňujeme destilovanou vodu předepsané čistoty a vodivosti. Elektrolyt se do článků doplňuje pouze vyjímečně a to jen v případech, kdy došlo k jeho průkaznému vylití. Po kontrole hladiny elektrolytu případně po jeho doplnění, položíme zátky volně zpět na otvory a baterii nabijeme do znaků plného nabití. Pokud jsme doplňovali vodu, necháme baterii dostatečně dlouho plynovat, aby vyvíjené plyny elektrolyt dostatečně promíchaly. Po nabití necháme baterii odplynovat a zašroubujeme (zatlačíme) zátky. Následně zbavíme povrch baterie prachu a nečistot, kapek elektrolytu nebo vody a pólové vývody baterie nakonzervujeme konzervačním olejem Konkor 101 nebo speciálním tukem na kontakty např. Liqui Moly 3140. Udržování povrchu baterie v suchém a čistém stavu, zejména jejího víka, je velice důležité nejen v průběhu provozu, ale i při jejím skladování. Vlhký, nakyslý povrch nádob baterií způsobuje nejen korozi kovových dílů na povrchu baterie, ale ve smyslu zkratu mezi pólovými vývody může být také původcem parazitního proudu, který baterii více či méně vybíjí.

Takto ošetřenou baterii uložíme na dobu odstávky do suchého, pokud možno chladnějšího prostředí. Uskladněním baterie v prostředí s nižší teplotou alespoň zčásti zpomalíme nežádoucí chemické rakce a snížíme samovybíjení baterie. Jaký vliv má teplota na samovybíjení akumulátorů, názorně vidíme na připojeném diagramu. Leckde můžeme zaslechnout i názor, že na zimní odstávku je nejlépe uložit baterii do tepla. To je ovšem omyl a ničím nepodložený mýtus. Zbytečně bychom zvýšili samovybíjení baterie i průběh nežádoucích chemických reakcí. Zcela zásadní je uložení baterie v plně nabitém stavu. Do teplého prostředí (do max. 27 °C) baterii umístíme pouze tehdy, když chceme za trvání třeskutých mrazů zajistit její plný startovací výkon. Dostatečně prohřátá baterie, zamontovaná do vozidla těsně před startem, nám na rozdíl od vymrzlé baterie poskytne podstatně větší proud ke spuštění motoru.

Také tento   Diagram závislosti samovybíjení baterie na teplotě   je zde ke stažení.

Uložené, řádně nabité a ošetřené baterie kontrolujeme v intervalu jednoho až dvou měsíců, přičemž delší z uvedených intervalů je postačující pro nové baterie. Baterie kontrolujeme pomocí voltmetru s přesností na 0,01 V, baterie s přístupem k elektrolytu můžeme kontrolovat také pomocí hustoměru (pozor na nečistoty). Při poklesu napětí naprázno na hodnoty 12,40 – 12,54 V (pro napětí baterií 6 V platí poloviční hodnoty), nebo při poklesu hustoty elektrolytu na hodnoty 1,24 – 1,25 g/cm3 dosahuje kapacita jen 75% a baterie je nutné nabít na plnou kapacitu. Pokles napětí naprázdno na hodnoty 12,24 – 12,40 V (hustota 1,21 – 1,24 g/cm3) je akutním signálem k nabití. Baterie mají při těchto hodnotách pouze 50% kapacitu a jsou ohroženy sulfatací. Tento stav bychom neměli připustit. Baterie je naopak nutné udržovat po celou dobu skladování v plně nabitém stavu. Po skončení odstávky baterie opět naplno nabijeme, necháme odpočinout (podle výše doporučených pokynů) a zamontujeme do příslušných prostředků.

Údržba baterií a sledování úbytku kapacity platí přiměřeně i při provozu baterií za ztížených podmínek. Jedná se o situace, kdy dobíjení vozidel nebo jiných prostředků nestačí během provozu udržovat plnou kapacitu baterie. Jako nejčastější příčiny jmenujme alespoň jízdy po krátkých trasách s velkým počtem startů motoru, nebo zimní provoz za silných mrazů.

Použitá literatura:

doc. RNDr. Miroslav Cenek, CSc., Ing. Václav Hodinář,
RNDr. Jiří Jindra, CSc., Josef Kozumplík, Antonín Svoboda
Akumulátory a baterie, vydalo nakladatelství: STRO.M, spol. s r.o. v roce 1996

doc. RNDr. Miroslav Cenek, CSc., RNDr. Jiří Jindra, CSc., Miroslav Jon,
prof. Ing. Jiří Kazelle, CSc., Josef Kozumplík, Jan Vrba
Akumulátory od principu k praxi, vydalo nakladatelství: FCC PUBLIC s.r.o. v roce 2003

Ing. Oldřich Pleštil
Články z časopisů Auto a Autopress (roky 2010 – 2012)