Gelové motocyklové akumulátory YUASA – také jste to již slyšeli?
Také myslíte, že když „gelovku“, tak Yuasa? Vždyť i prodejci akumulátorů mluví v souvislosti s tímto výrobcem často o gelovkách“. Yuasa však vyrábí akumulátory AGM nikoliv gelové. Obecně zažitý fakt, že se jedná o „gelovky“, je pouze tradovaný omyl.
Omluvou nám všem budiž, že Yuasa své řešení nijak nezdůrazňuje a hovoří v drtivé většině jen o MF akumulátorech. Tím pravděpodobně vznikl výše uvedený omyl. Však prodejci akumulátorů by měli vědět co vlastně nabízejí. Pokud někteří ani neznají technologii jimi prodávaných akumulátorů, jak se mohu spolehnout, že akumulátor je správně skladován, ošetřován, jak se mohu spolehnout na informace, které mi prodejce dává
Motobaterie gelová nebo AGM?
V kategorii bezúdržbových akumulátorů panuje velký zmatek a ani prodejci akumulátorů nebývají bohužel vždy nositeli správných informací. Akumulátory AGM jsou často chybně označovány jako gelové, navíc informace o konstrukci gelových akumulátorů jsou veřejnosti problematicky dostupné a tak nastupují mnohdy domněnky a to i přesto, že gelové akumulátory již mají za sebou značný kus historie a rozhodně nejsou posledním technologickým výkřikem.
Upřímně řečeno, na tuto otázku nelze kvalifikovaně odpovědět. Někteří výrobci se přiklonili ke gelové koncepci, jiní k AGM a někteří pro jistotu produkují obě řady (například VARTA). Jistě, jsou teoretické argumenty pro a proti, ale neexistují exaktní srovnávací testy, nebo jsou nám nedostupné. Proklamace výrobců pak nelze brát za bernou minci, udávané parametry jsou mnohdy definovány dle rozdílných technických norem a výsledky tak nejsou vždy zcela souměřitelné. Pro zajímavost uvádím, že jistý výrobce produkující gelové akumulátory tvrdí, že jeho „gelovky“ vydrží do ztráty poloviny kapacity 1000 nabíjecích/ vybíjecích cyklů dle dané metodiky, kdežto konkurenční AGM „jen“ 500 cyklů.
Jenže výrobce AGM akumulátorů tvrdí to samé, ale naopak, tedy ve prospěch AGM provedení. East Penn uvádí tabulku, kde porovnával životnost 3 gelových akumulátorů, 3 AGM různých značek v tzv. „BCI - 2 Hour Life“ laboratorním testu. Nejlepší výsledek podala „gelovka“ tohoto výrobce, a pak to bylo prostřídáno - někdy dosáhl lepších výsledků AGM jindy gelový akumulátor. Pokud bychom zprůměrovali dosažené hodnoty,nepatrně příznivější výsledky podaly gelové akumulátory, které vykázaly v průměru cca o 10% delší životnost. Pokud však budeme ignorovat nejlepší a nejhorší výsledek jako výjimečný extrém, pak to vychází o 30% lépe ve prospěch AGM. Takže jaký akumulátor má větší životnost? Těžko říci. Nenechme se tedy unést marketingovými grafy a řekněme, že životnost obou provedení je cca stejná. Hodně bude záležet na provozních podmínkách.Dotkněme se však alespoň rámcově jejich porovnání. Obě koncepce jsou bezúdržbové, dnes výhradně tzv. VRLA koncepce – tedy ventilem řízené. Ventil slouží, mimo jiné, jako přetlaková pojistka pro odvod plynů, pokud tyto nestačí rekombinovat uvnitř akumulátorové nádoby. Obě řešení eliminují vytékání elektrolytu při náklonu nebo převržení, oba akumulátory jsou prakticky hermeticky uzavřené. Obě koncepce jsou vysoce odolné proti otřesům. AGM akumulátory mají větší aktivní plochu mřížek, proto dosahují vyšších startovacích proudů a podávají výborný výkon za nízkých teplot. Nejlepší srovnání parametrů jednotlivých typů akumulátorů je možné u výrobce téže značky, tím vyloučíme vliv rozdílné metodiky pro jejich získání a snahu své výrobky představit v poněkud lepším „světle”. Firma Varta produkuje prakticky všechny typy akumulátorů. Podívejme se tedy, co uvádí ve svých „data-sheets”. Jako vzor si vybereme motocyklový akumulátor 12V o kapacitě 10Ah.
Gelový akumulátor má hmotnost 3,5 kg, objem nádoby 1,75 dm3, vybíjecí proud (dle EN) 90 Ah. AGM akumulátor stejného typu má hmostnost 3,2 kg, objem nádoby 1,37 dm3, vybíjecí proud (dle EN) 120 Ah. Dle těchto údajů vychází jako poněkud výhodnější akumulátor technologie AGM. Při nižší hmotnosti a menších rozměrech má stejnou kapacitu (10Ah), však je navíc schopen dodat o třetinu (33%) větší „startovací” proud (výhodné pro studené starty) než akumulátor gelový. A jak je to s cenou u stejného prodejce?
AGM akumulátor 1.921,- Kč,
gelový pak 1.726,- Kč.
Takže je snad gelová nakonc přeci překoná technologií AGM? To jistě ne. AGM technologie je sice vlajkovou lodí mnohých výrobců akumulátorů, nicméně gelový akumulátor má rovněž své přednosti. Gelové akumulátory jsou méně citlivé na hluboké vybíjení než AGM,rekombinace plynů je zde zpravidla účinější a jsou rovněž méně náchylné k tzv. teplotnímu zkratu jak jsme si řekli již dříve. V případě odstávky pak ztrácejí o něco pomaleji svoji kapacitu než akumulátory AGM. Výrobci, kteří založili svoji technologii na gelovém provedení, snášejí argumenty pro obhajobu své koncepce. Výrobci AGM zase pro akumulátory s vázaným elektrolytem. Ať použijete ve svém motocyklu akumulátor AGM nebo gelový, neuděláte chybu. Z našeho hlediska jsou obě technologie prakticky rovnocenné. Spíše si dejme pozor na neznačkové, podezřele levné akumulátory. Tyto „noname“ akumulátory mohou (ale nemusí) mít zpravidla horší technologii výroby, článek může mít dokonce menší počet mřížek, závady mohou být na straně separátoru (trhliny) i elektrolytu (problematická čistota). Takový akumulátor pak má omezenou životnost, vyšší ztrátový odpor a menší startovací proudy než je obvyklé. Však i u značkového výrobku se můžete setkat se závadou a krátkou životností. Proto je důležité vyloučit poškození akumulátoru nevhodně nastavenou dobíjecí soustavou, či nevhodným postupem při dobíjení mimo vozidlo.
A jak jsou na tom akumulátory se zaplavenými elektrodami? Nejsou už technickým anachronismem? Ani náhodou. Dnešní moderní konstrukce akumulátorů dosahují výborných výsledků a rozhodně nepatří do „starého železa". Například akumulátor Varta s antisulfační úpravou o kapacitě 12Ah má vybíjecí proud 120A, kdežto gelový akumulátor stejného výrobce a stejné kapacity „jen“ 100A. Samozřejmě, hodně záleží na konkrétním provedení akumulátoru, jeho architektuře - akumulátor dané technologie, byť obdobné kapacity, může poskytovat značně rozdílné vybíjecí proudy. A abychom po výše provedeném srovnáním přeci jen rehabilitovali gelovou koncepci, tak uvedu další porovnání. Daný „antisulfační“ akumulátor Varta se zaplavenými elektrodami 20Ah má vybíjecí proud 200A, gelový téhož výrobce s kapacitou „jen“ 18Ah však už nepřehlédnutelných 260A. Obecně je nutno říci, že konečné parametry toho kterého akumulátoru závisí na daném výrobci, použité technologii a provedení akumulátoru.
Nezanedbatelným faktem je, jakou strategii daný výrobce sleduje. Může to být honba za excelentními parametry, která se logicky projeví na ceně akumulátoru, nebo naopak snaha nabídnout akumulátor „za hubičku“, od kterého však nelze čekat žádné mimořádné výkony. Přístup a detaily se liší,proto mezi jednotlivými provedeními akumulátorů stejné technologie (gelový, AGM, se zaplavenými elektrodami), však různých výrobců, sledujeme rozdíly ve výkonech.
Akumulátory s vázaným elektrolytem - AGM
Vývoj akumulátorů nikdy neustal. Jedním z progresivních řešení jsou tzv. akumulátory AGM (Absorbed Glass Mat). Jejich historie sahá k počátku 70. let, kdy byla definována koncepce akumulátoru s vázaným elektrolytem. Jedním z průkopníků AGM technologie byla společnost Gates Corporation (USA), která v roce 1973 uvedla na trh akumulátorové články pod obchodním názvem CyklonTM (mimochodem, prodávají se dodnes—viz obr. 24). Na ně pak navázala v roce 1992 řadou AGM akumulátorů Genesis (od roku 1993 pod „křídly“ společnosti Hawker Group). AGM akumulátor má poněkud jinou konstrukci separátoru a uzpůsobené řešení elektrod - mřížek. Akumulátory AGM naleznete mimo jiné i ve vojenské technice – letectví (např. v letadlech F/A-18, F-117 Stealth, nebo C-130 Hercules). Vlastní AGM akumulátorový článek se skládá z množství kladných a záporných elektrod, jež jsou odděleny speciálním separátorem ze skelných vláken dotovaných bórem (obr. 9), který těsně přiléhá na jednotlivé mřížky. Výhodou tohoto typu separátoru je vynikající iontová vodivost, umožňující rychlý průnik plynů a tím účinnou rekombinaci na záporné elektrodě a výbornou schopnost vázat elektrolyt. Konstrukce také omezuje mezimřížkové zkraty, drolení aktivní hmoty, což má blahodárný účinek na životnost akumulátoru a dále snižuje riziko stratifikace kyseliny - jakési vrstvení hladin kyseliny s různou hustotou, kdy se u dna akumulátorové nádoby hromadí elektrolyt s vyšší koncentrací. Stratifikace napomáhá sulfataci a vede k rychlejší degradaci akumulátoru. Tento problém je však velkým strašákem zejména u stacionárních zdrojů proudu (s velkou vertikální výškou článků), než v akumulátorech vozidlových. A nyní to podstatné.
Skoro vše o akumulátorech a nabíjení V akumulátorech tohoto typu je elektrolyt právě vázán (vsáklý) v separátoru. Proto AGM akumulátor nemá zaplavené elektrody („hladinku“ elektrolytu) a pokud bychom se podívali dovnitř (nedělejte to), bude se nám zdát, že je suchý, bez elektrolytu. Případným dolitím destilované vody jej zničíme. Díky konstrukci AGM akumulátoru je samozřejmě vyloučen únik elektrolytu při naklonění či převržení. Výhodou AGM akumulátorů je velký podaný výkon za nízkých teplot, vysoká odolnost vůči otřesům, zvýšená kapacita při snížení hmotnosti, absolutní bezúdržbovost – žádné dolévání destilované vody, žádné hlídání hladiny elektrolytu a rovněž pomalé samovybíjení.
Gelový akumulátor
V kategorii bezúdržbových akumulátorů panuje velký zmatek a ani prodejci akumulátorů nebývají bohužel vždy nositeli správných informací. Akumulátory AGM jsou často chybně označovány jako gelové, navíc informace o konstrukci gelových akumulátorů jsou veřejnosti problematicky dostupné a tak nastupují mnohdy domněnky a to i přesto, že gelové akumulátory již mají za sebou značný kus historie a rozhodně nejsou posledním technologickým výkřikem. Například Akkumulatorenfabrik Sonnenschein si patentovalo VRLA gelovou baterii již v roce 1957 a ve stejném roce zahájilo její výrobu. Konstrukce gelového akumulátoru je však podobná každému jinému akumulátoru. Obsahuje sestavu kladných a záporných mřížek oddělených celkem běžným separátorem. Však elektrolyt je zde vázán v tixotropním křemičitém gelu (SiO2, který je pak aditivován dalšími látkami) – nikoliv v separátoru jako u AGM! Zjednodušeně se dá říci, že gelový akumulátor je konstrukčně velice podobný akumulátoru se zaplavenými elektrodami, jen místo tekutého elektrolytu obsahuje gel – elektrolyt v křemičité suspenzi. Ani zde, stejně jako u akumátoru AGM, nehrozí vylití elektrolytu ať už při náklonu, nebo převržení. Výhodou gelové koncepce je nižší citlivost na vyšší provozní teplotu, kdy například u AGM může za vysokých teplot při nabíjení bez teplotní kompenzace dojít k tzv. teplotnímu zkratu za vývinu značného množství plynů. Následkem může být destrukce akumulátoru. Gelové akumulátory snížily, díky suspendovanému elektrolytu, riziko stratifikace kyseliny prakticky na nulu. Stejně tak, jako u technologie AGM, jsou gelové akumulátory bezúdržbové, se zvýšenou kapacitou při snížené hmotnosti a nízkou hladinou samovybíjení. Lépe snášejí provoz za zvýšených teplot a hlubší vybíjení. I gelové akumulátory našly uplatnění ve vojenské technice. Najdeme je například v tancích NATO.
Uzavřené koncepce akumulátorů (ať už gelových nebo AGM) mají pro snížení odparu vody samozřejmě mřížky konstruovány z olověného kompozitu dotovaného vápníkem, který se rovněž příznivě podílí na snížení „bouřlivého plynování“ jak jej známe z konvenčních akumulátorů. Konstrukce akumulátoru (mřížek) je dále uzpůsobena tak, aby vznikající plyny při nabíjení zde mohly účinně rekombinovat. Akumulátory pracují na principu tzv. kyslíkové rekombinace, kdy volný kyslík uvolňovaný v pozdějších fázích nabíjení prochází póry separátoru od kladné elektrody k záporné, kde je redukován na vodu (za uvolnění tepelné energie). Tímto procesem se tak významně snižuje množství plynného kyslíku a vodíku vznikajícího při nabíjení (přebíjení) akumulátoru. Tak bylo dosaženo prakticky úplné hermetičnosti těchto baterií. Gelový nebo AGM bezúdržbový akumulátor nebývá vybaven klasickými šroubovacími zátkami, byť můžeme v některých případech jakési zátky objevit. Ty však slouží jen k prvotnímu naplnění elektrolytem před uvedením do provozu. Po jejich uzavření se již nikdy neotevírají. Motocyklové (automobilové) gelové a AGM akumulátory jsou vždy výhradně tzv. koncepce VRLA, tj. ventilem řízené (VRLA - Valve Regulated Lead Acid batteries). Akumulátory jsou vybaveny ventilem, který slouží k regulaci pracovního tlaku uvnitř akumulátoru a zároveň působí jako bezpečnostní přetlakový ventil (otevře se při tlaku asi 10 - 40 kPa dle typu akumulátoru). Jeho konstrukce je řešena tak, že neumožňuje průnik vzduchu z okolního prostředí do pracovního prostoru akumulátoru.
Údržba a nabíjení motobaterií - Jak se správně postarat o akumulátor motocyklu
Autor: Marconi - Skoro vše o akumulátorech a nabíjení aneb letem světem startovacích olověných akumulátorů - 2008
