Készítette: Lipeyné Garancsy Éva AKKUMULÁTOROK Készítette: Lipeyné Garancsy Éva

Az akkumulátor egy töltéstároló képességgel rendelkező berendezés, amely tölthető és kisüthető. Energiaforrásként alkalmazzák.

Akkumulátorok fajtái Lúgos akkumulátor Olyan helyeken alkalmazzák, ahol nincs szükség nagy áramerősségre. Jellemzői: Kis tömeg Kedvező tárolási és üzemeltetési feltételek Állásközben nincs önkisülés Nagy belső ellenállás

Savas akkumulátor A savas akkumulátort ólomakkumulátornak is nevezzük az elektródák anyaga miatt. A gépjárműveknél alkalmazott energiaforrás. Az indítómotor működéséhez nélkülözhetetlen . Jellemzői: Nagy tömeg Kis belső ellenállás Nagy áramleadási képesség Tárolása, üzemeltetése szakértelmet igényel

Gépjármű akkumulátoroknak a gépjármű villamos hálózatában betöltött szerepe A gépjárműveken alkalmazott akkumulátorok feladata, hogy biztosítsa az indítómotor működtetéséhez szükséges villamos áramot, és a gépjárművek működéséhez szükséges villamos energiát mindaddig szolgáltassa, ameddig erre a gépjármű villamos generátora nem képes.

Elvárások a gépjármű akkumulátorral szemben Nagy terhelhetőség El kell viselnie a szélsőséges viszonyokat Nagy fajlagos energiatároló képesség Hosszú élettartam Kevés karbantartási igény Működése közben a környezetet nem károsíthatja Egyszerű üzembe helyezhetőség

Az akkumulátor felépítése Minden akkumulátor alapegysége az ún. akkumulátorcella, amelyben két különböző anyagú elektróda meghatározott összetételű folyadékba (elektrolitba) merül. Feltöltött akkumulátornál: A pozitív elektróda aktív anyaga ólom-dioxid (PbO2), a negatív elektródáé vegytiszta ólom (Pb) Az elektrolit desztillált vízzel hígított kénsav Az elektrolit összetétele: 7 rész desztilláltviz+3 rész kénsav

Akkumulátor felépítése Ha sorba kötünk egymással 6db ilyen cellát, akkor 6۰2V azaz 12V-os feszültségforrást nyerünk.

Akkumulátor felépítése A cellákban az elektródákat lemez alakban készítik el. Felváltva következnek a ( - )és (+ ) lemezek.. Köztük szigetelő lapok vannak. Az akkumulátorház saválló, ütésálló műanyag ,ebben helyezkednek el a cellák. Mind a pozitív, mind a negatív elektróda több lemezből (lemezköteg) készül (6.ábra), a negatív elektróda lemezeinek száma eggyel több mint a pozitívé. A lemezek fésűszerűen kapcsolódnak össze (7.ábra), köztük szigetelőlapok vannak. A lemezek váza antimon vagy kalcium tartalmú kemény ólomrács. A lemez-rácsokba van bele sajtolva az aktív anyag vagy massza, amely porózus szerkezetű. A porózus szerkezet miatt nagyobb lesz az elektrolittal való érintkezés felülete, és kicsi lesz a belső ellenállás, valamint nagyobb lesz a tároló képesség. Az egyes cellákat ólomhidak (pólushíd) kötik össze.

Formálás: A gyártási folyamat során elektrokémiai folyamattal alakítják az akkumulátort a feltöltött állapotnak megfelelően: a pozitív lemezt barna színű ólomdioxiddá, és a negatív lemezt szürke színű vegytiszta ólommá. Üzembe helyezéskor már csak 1,28kg/dm3 sűrűségű kénsavat kell bele önteni, és 30 perc múlva az akkumulátor üzemkész.

Akkumulátor polaritás Az akkumulátornak két pólus-kivezetése van. A pozitív csatlakozót POS, P, vagy + jellel jelölik, és nagyobb méretű (17,4mm), mint a NEG, N, vagy - jellel jelölt negatív csatlakozó (15,8mm). Előfordul kúpos vagy csavaros kialakítású pólus is. Az akkumulátort mindig polaritás helyesen kell csatlakoztatni, máskülönben zárlat keletkezik.

Villamos folyamatok az akkumulátorban Töltés : egy áramkörből villamos energiát vesz fel. fogyasztóként működik. a villamos energia kémiai energiává alakul. a töltőáram hatására a + elektróda ólomdioxiddá alakul ( PbO2 ), a töltőáram hatására a - elektróda színólommá ( Pb ) válik a töltőáram hatására kénsav keletkezik az elektrolitban.(vagyis az elektrolit sűrűsödik) a + lemezen oxigén gáz, a - lemezen H gáz fejlődik /záródugókat ki kell tekerni / Maximális cellafeszültség: Umax =2,7V

Kisütés Kisütés során: A kémiai energia villamos energiává alakul. A kisütő áram hatására az elektródák ólomszulfáttá / PbSO4 / alakulnak ( térfogat növekedéssel jár ) az elektrolitban víz keletkezik. ( vagyis az elektrolit felhígul) Minimális cellafeszültség: Umin = 1,7V az ennél jobban kisütött akkumulátornál cellazárlat következik be.

Jelleggörbék Cellafeszültség alakulása a kisütés, illetve a töltés során normál kisütő illetve normál töltőáram esetén: A kisütési folyamat a nyugalmi feszültségről indul. Kezdetben rohamosan csökken, majd alig mérhetően változik. A kisütésvége felé ismét rohamos lesz a feszültség-csökkenés .Ha a feszültség 1,75V-ra csökken, meg kel szüntetni a kisütést mert a további kisütés során az akkumulátor károsodhat. A terhelőáram megszüntetése után a cellák feszültsége 1,9-1,96 V nyugalmi értékre emelkedik.

Töltési jelleggörbe A töltés kezdetén a kapocsfeszültség viszonylag gyorsan növekszik, majd alig változik. 2,4V elérése után ismét rohamosan nő, amelyet erős gázképződés kísér. Végül maximum 2,7V –ig emelkedik a feszültség, amely a töltés megszűnése után visszaesik nyugalmi értékére, 2,12V-ra.