Terhelés hatása

Az autó akkumulátor egy igen szélsőséges körülmények között üzemel. Ha az energiaforrásunk üzem közbeni belső ellenállás és a nyugalmi feszültség változásától eltekintünk, akkor a savas ólomakkumulátorunk egy ideális feszültség generátorral sorba kötött ellenállással modellezhetnénk.

A terhelés hatását az alábbi ábrákon keresztül lehet talán a legjobban szemléltetni, melyből nagy biztonsággal kijelenthetjük, hogy

-Ha egy akkumulátort végtelen nagy ellenállással terhelünk, vagyis az arám kör szakadt-, akkor az áramot, teljesítményt nem ad le. Ebben, esetben az üzemi, kapocs feszültség megegyezik a nyugalmi kapocsfeszültséggel.

-Belső ellenállásnál nagyságrendekkel nagyobb terhelő-ellenállás (pl. belső világítás) esetén, bár a telepünk kis áramot és teljesítményt ad le, üzemi feszültsége magas és energia leadásának hatásfoka is jó.

-Egy akkumulátor a legnagyobb villamos teljesítményt akkor adja le, ha a terhelő ellenállás megegyezik a belső ellenállásával. Ekkor a belső ellenálláson illetve a rákapcsolt fogyasztón (Pl. indító motor) azon teljesítmény alakul ki. Ezt a terhelést illesztett terhelésnek nevezzük, amely létrejöttekor a kisütő áram a zárlati áram fele, az energia leadás hatásfoka 50%-os és a telepünk kapocsfeszültsége a felére csökken. Tudnunk kell, hogy ezt a fajta terhelést nagyon rövid ideig képesek elviselni az indító akkumulátorok károsodás nélkül.

-Meg kell említenünk még egy fajta terhelést, ami nem más, mint a rövidzárás, amikor elméletileg ellenállás közbe iktatása nélkül csatlakozik a két fő pólus. A zárlat létrehozása értelmetlen, és balesetveszélyes is egyben, mivel a maximális áram hatására szinte azonnal károsodik az akkumulátor illetve akár fel is robbanhat a heves kémiai reakció miatt. A rövidzár elkerülését mindig kerülnünk kell akkumulátor csere közben, ezért tartsuk be a szerelésre vonatkozó biztonsági szabályokat. 

Hőmérséklet hatása

A hőmérséklet csökkenés a kapacitás csökkenésén túl más jellemzők megváltozását is maga után vonja. Tudnunk kell, hogy az elektrolit fajlagos ellenállását hőmérséklet hogyan befolyásolja, hiszen ez nagymértékben meghatározza az akkumulátorunk terhelhetőségét.

Az alábbi ábra alapján jól látható hogy egy 35% kénsavat tartalmazó elektrolit fajlagos ellenállása -40C⁰-on több mint a négyszerese a 25C⁰-on mérhetőnek.

Ezért és a lassuló kémiai folyamat miatt a hideg akkumulátor csak kisebb terhelőáram leadására képes, és ugyanakkora terhelés mellett kapocsfeszültsége is kisebb. Az előbbi meghatározásból nem szabad arra következtetni, hogy az akkumulátor hőmérsékletét minél magasabb értéken tartsuk. A vízbontási feszültség ugyanis a hőmérséklet növekedésével csökken, azaz fordítottan arányos, és kb. 50 ⁰C fölött már 14,4V üzemi feszültségnél olyan intenzívvé válik a buborékképzés, hogy az jelentősen károsíthatja a telepünket-ezért fokozottan nagy hangsúlyt kell fektetni, hogy a generátorunk ne töltsön túl, hiszen egy autó motor terében, a nyári időszakban, üzem meleg motornál ez a hőmérséklet garantált esetleg még magasabb is. Érdekességképpen, a trópusi területeken az elektrolit savűrűségének csökkentésével növelik a gázképződési határfeszültséget.

Korábban már ismertettük, hogy a kénsav vizes oldatának fagyáspontját annak összetétele hogyan befolyásolja. Tudjuk azt is hogy, az elektrolit összetétele a töltés illetve kisütés során hogyan változik. A töltöttségi fok és a fagyáspont között tehát összefüggés van, melyet az alábbi diagram mutat be.

Diagrammunk egy konkrét akkumulátor normál áramú kisütése esetén igaz, hiszen az elektrolit felhígulásának mértékét a forrásunk szerkezete és a kisütő áram nagysága is befolyásolja. Ábránk azt is igazolja, hogy egy teljesen feltöltött akkumulátor európai hőmérsékleti viszonyok esetén nem fagyhat meg, ellenben egy lemerült, kisütött akkumulátor akár már 0⁰C-on  is „jégkockává” tud fagyni. Az ilyen fagyás jelentősen károsítja az akkumulátort, hiszen az akkumulátor belsejében már csak szinte víz van jelen mely fagyáskor térfogat növekedéssel jár (szétfeszíti az akkumulátor belsejét).