Julkaistu: 2023-04-04

Tietoa akuista

Tällä sivulla käydään läpi akkutyypit ja niiden ominaisuudet sekä akun osat ja rakenteet. Lisäksi tutustutaan akkutermistöön, kuten mitä tarkoittavat syväpurkaus, oikosulku ja maadoitus.

Akkutyypit

Tuki

AGM-AKKU (ABSORBENT GLASS MAT)

AGM-akku tarkoittaa venttiiliohjattua akkua, jossa erityistä lasivillamattoa käytetään erottimena. Koko elektrolyytti on imeytetty erottimiin ja levyihin, jolloin konstruktiolla on alhainen sisäinen vastus ja se antaa suuren käynnistystehon. AGM-akut sietävät syväpurkauksia (ts. toistuvia varauksia ja purkauksia) merkittävästi paremmin kuin avoimet akut. Lisäksi AGM-akku on turvallinen, sillä se ei vuoda rikkoutuessaankaan.

GEELIAKKU

Geeliakut ovat venttiiliohjattuja akkuja, joissa elektrolyyttiin/akkuhappoon on lisätty sen hyytelöksi jähmettävää piiliuosta. Geeliakut valmistetaan tekniseltä rakenteeltaan kiinteiksi, joten ne sietävät hyvin syväpurkauksia, mutta korkeamman sisäisen vastuksen takia niiden käynnistysteho jää pienemmäksi kuin AGM-akkujen ja avoimien akkujen teho. Geeliakkujen erityisominaisuuksiin kuuluu pitkä käyttöikä.

VRLA-AKKU (VENTIL REGULATED LEAD ACID)

Venttiiliohjatuissa akuissa ei ole vapaata elektrolyyttiä, vaan happo on sidottu geeliin tai imeytetty lasivillaerottimeen (AGM). Molemmat tyypit ovat roiske- ja vuotosuojattuja siten, että happovuotoa ei synny akun vahingoittuessa tai kotelon murtuessa. Venttiiliohjatuissa akuissa varauksessa syntyvä kaasu muunnetaan akun sisällä vedeksi, ja siksi vain pieniä määriä kaasua vapautuu normaalin käsittelyn aikana. Kaikissa rekombinaatioakuissa on turvaventtiili, joka avautuu, jos paine akun sisällä kasvaa liian suureksi esimerkiksi ylivarauksen takia. Venttiiliohjatut akut ovat suljettuja eikä niitä saa avata.

AVOIN AKKU ”MÄRKÄAKKU”

Avoin akku eli niin kutsuttu märkäakku on perinteisin akkutyyppi. Voidaan kutsua myös standardiakuiksi. Avoimen akun tunnistaa avattavasta korkista, joista lisätään akkuvettä sekä voidaan tarvittaessa mitata ominaispaino.

EFB-AKKU (ENHANCED FLOODED BATTERY)

Nämä akut on kehitetty nykyaikaisiin start-stop-järjestelmiin. Akussa on ylimääräinen polyesterikangas pluslevyn pinnassa. Tämä harsokangas pitää aktiivisen materiaalin paikallaan levyn sisällä ja lisää kestävyyttä. Nämä akut ovat hieman edullisempia kuin perinteisesti start-stop-järjestelmissä käytetyt AGM- akut.

SPIRAALIAKKU

Nämä akut ovat saaneet nimensä pyöreistä kennoistaan. Sen sijaan, että jokaisessa kennossa käytettäisiin useita positiivisia ja negatiivisia levyjä, spiraaliakuissa on vain yksi positiivinen ja yksi negatiivinen levy jokaisessa kennossa. Positiivinen ja negatiivinen levy yhdessä niiden välissä olevan ohuen lasivillaerottimen kanssa rullataan sylinteriksi. Valmistusmenetelmän ansiosta voidaan käyttää erittäin ohuita levyjä, jolloin niiden sisäinen vastus jää hyvin pieneksi. Tästä syystä nämä akut ovat kylmäkäynnistysteholtaan parhaita kaikista lyijyakuista. Lisäksi kennojen pyöreä muoto antaa hyvän tärinänkeston.

Akun osat ja rakenne

AKTIIVINEN MATERIAALI

Positiivisten levyjen aktiivinen materiaali on lyijydioksidia ja negatiivisten levyjen aktiivinen materiaali puolestaan huokoista lyijyä. Kun virta kulkee akussa varauksen tai purkauksen aikana, aktiiviset materiaalit reagoivat rikkihapon kanssa.

ELEKTROLYYTTI

Lyijyhappoakuissa elektrolyytti on vedellä laimennettua rikkihappoa. Se toimii johtimena ja sen sisältämä vesi ja sulfaatit ovat osallisina akun sähkökemiallisessa reaktiossa.Akkujen rakenne

EROTIN

Erottimen tehtävänä on estää positiivisia ja negatiivisia levyjä koskettamasta toisiaan. Se on tehty materiaalista, jonka läpi sähkökemialliset rektiot voivat kulkea.

KENNO

Akun virtaa tuottava perusyksikkö, joka rakentuu positiivisesta levyryhmästä, negatiivisesta levyryhmästä, elektrolyytistä, erottimista ja kotelosta. 12 voltin lyijyhappoakussa on kuusi kennoa.

LEVY – NEGATIIVINEN

Negatiivinen levy koostuu metalliristikosta ja sen aktiivinen materiaali on huokoista lyijyä.

AKKUJEN TERMISTÖÄ - YKSIKÖT JA TOIMINTA

AMPEERI (A)

Mittayksikkö, jolla ilmaistaan virran määrää virtapiirissä.

KAPASITEETTI AMPEERITUNTEINA (AH)

Mittayksikkö, jolla ilmaistaan akun kokonaisvarauskyky. Tämä saadaan kertomalla virta (A) purkausajalla (h). Esimerkki: Kun akku pystyy luovuttamaan 5 ampeerin virran 20 tunnin ajan, sen kokonaisvarauskyky on 5 A x 20 h = 100 Ah.

HAPON KERROSTUMINEN

Kun lyijyakkua varataan, sen levyissä syntyy happoa, jolla on suuri tiheys. Tämä raskas happo vajoaa kennon pohjalle ja keveämpi happo nousee kennon yläosaan. Tämä hapon kerrostuminen voi aiheuttaa kapasiteetin menetystä ja/tai jopa tuhota akun.

KORROOSIO

Nestemäisen elektrolyytin (esim. laimennetun rikkihapon) ja metallin välinen haitallinen kemiallinen reaktio. Ruoste on raudan korroosion tulos.

KYLMÄKÄYNNISTYSVIRTA (CCA)

Se virta (A), jonka akku voi luovuttaa -18 °C :ssa määritellyn ajan ennen kuin akun jännite alittaa raja-arvon. Käytössä kaksi eri standardia SAE ja EN. Saman akun SAE-arvo on pienempi kuin EN-arvo, joka saadaan laskettua kaavalla EN = (SAE – 40) x 0.66.

VARAKAPASITEETTI (RC)

Ilmaisee minuutteina sen ajan, jonka aikana varattua akkua voi kuormittaa 25 A virralla 26,7 °C :ssa ennen kuin jännite putoaa alle 1,75 volttiin per kenno. Tämä kapasiteetti ilmoittaa sen ajan, jolloin akku pystyy vielä huolehtimaan välttämättömien toimintojen energiansaannista, jos ajoneuvon laturi pettää.

MAADOITUS

Virtapiirin maapotentiaali. Maadoitus tehdään autoissa kiinnittämällä akkujohdin ajoneuvon runkoon. Nykyään yli 99 %:ssä henkilö- ja hyötyajoneuvoista maadoitus tehdään akun negatiivisen navan kautta.

VARAUSTILA

Akkuun varastoidun sähköisen energian määrä tiettynä ajankohtana. Ilmaistaan prosentteina täydestä varauksesta (100 %).

OIKOSULKU

Ulkopuolinen oikosulku tapahtuu, jos akun positiivinen ja negatiivinen napa yhdistetään vahingossa. Mikäli ulkopuolinen vastus on hyvin pieni voi virta kasvaa vaarallisen korkeaksi. Akku kennossa voi tapahtua sisäinen oikosulku, jos esim. erotin on rikki. Tällöin oikosulussa olevan kennon varaustila heikkenee ja akku muuttuu toimintakyvyttömäksi.

ITSEPURKAUS

Kaikissa akuissa on aina meneillään pieni kemiallinen aktiviteetti, joka aiheuttaa akkujen purkautumista. Sitä kutsutaan itsepurkaukseksi. Normaalisti sillä ei ole mitään käytännön merkitystä: hyväkuntoisessa akussa aktiviteetti on niin pientä, että se on merkittävää vain, kun akku on lepotilassa pidemmän aikaa. Kuitenkin itsepurkauksella on merkitystä esimerkiksi talvella vain kesäkäytössä olevia akkuja varastoitaessa. Tällöin on tarkistettava tietyin välein akun tila ja tehtävä uudelleenvaraus.

SYVÄPURKAUS

Varaustilaa, jossa kennon purkautuminen alhaisella virralla on jatkunut alle sallitun loppujännitteen kutsutaan syväpurkautumiseksi.

SYKLI

Akuissa yhtä purkamis- ja sitä seuraavaa varauskertaa kutsutaan yhdessä sykliksi.