Tietoa akuista
Täälä sivulla on kätty läpi akkujen termistöä, saat tietoa akkutyypeistä ja niiden ominaisuuksista. Akun rakenne ja sen osat on myös lueteltu. Käymme läpi mitä syväpurkaus ja oikosulku ja maadoitus termeinä tarkoittavat.
Akkutyypit
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.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.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”
Näitä akkuja kutsutaan myös standardiakuiksi. Avoimen akun tunnistaa avattavasta korkista joista lisätään akkuvettä ja 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.
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.Levy – Positiivinen
Positiivinen levy koostuu metalliristikosta ja sen aktiivinen materiaali on lyijydioksidia.
Navat
Akun ja ulkoisen virtapiirin liittymäkohta.
Ristikko
Lyijymetalliseoksesta valmistettu ristikko toimii aktiivisen materiaalin runkona ja johtaa sähköä.
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.
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.
Varaustila
Akkuun varastoidun sähköisen energian määrä tiettynä ajankohtana. Ilmaistaan prosentteina täydestä varauksesta (100 %).
