Szócikk változásai

-  indító (járművekben)

-  ciklikus (hajókon, napelemes rendszerekben, szünetmentes tápegységekben, hordozható elektronikus eszközökben stb.)  

Az indító akkumulátort arra tervezték, hogy rövid idejű, de nagy áram leadására legyen képes (pl. önindító). Az ilyen akkumulátorok felépítése és anyagösszetétele is eltérő a ciklikus akkumulátorokétól. A ciklikus akkumulátor kevésbé képes rövididejű nagy áramok leadására, viszont sokkal jobban bírja a huzamosabb kisütést/feltöltést. A ciklikus akkumulátorok anyagai és felépítése is azt szolgálják, hogy az akku hosszú távú terhelésre alkalmas legyen, illetve képes legyen túlélni többszöri mélykisütést is. Az indító akkumulátorokat nem lehet ciklikus akkumulátoroknak szánt feladatokra alkalmazni. Az ún. kettős felhasználású akkumulátor (Dual Purpose Battery) csak egy kompromisszum a fenti két akku típus között. 

 

Az akkumulátorok gondozása és a helyes töltés segít kihasználni a maximális élettartamot a lehető legjobb teljesítmény megtartása mellett. Minden akkutípusnál általánosan elmondható, hogy az akkumulátort ne tartsuk feltöltetlen állapotban, mert az elektródák szulfátosodnak és tartósan károsodnak. Minden kisülést a lehető leghamarabb egy feltöltésnek kell követnie, az akkumulátor kémiai összetételének megfelelő eljárással, bár általánosan jellemző, hogy a töltést ideálisan lassan, a kapacitás (Ah) tizedrészényi áramával (A) kell végezni (pl: 12V 55Ah akku esetén 5,5 Amperrel).

 

A kémiai összetétel szerint leggyakoribb három típus az ólom, a nikkel és a lítium alapú akkumulátor. 

 

Ólom-sav akkumulátor: 

A legrégebben használt ólomcellás akkumulátorok több változatban is előfordulnak, leginkább az indítóakkumulátor típusban. Üzemszerű használat közben a gépjárművek generátora egyben akkumulátortöltő is, és általában jól végzi a feladatát egészen addig, amíg az akkumulátort nem sütjük ki (merítjük le) túlságosan. A generátor a mélykisütött akkumulátort rendszerint túltölti, ami megint csak nem tesz jót az akkunak. Általában egy mélykisütött indítóakkumulátort kb. tízszer tud a generátor újratölteni.  Ólom alapú akkumulátorok léteznek nyitott, részben zárt (karbantartásszegény), és teljesen zárt (karbantartásmentes) formában. A nyitott és részben zárt fajtáknál ioncserélt (desztillált) víz az elektrolit, mely a használat során savmaradékot is tartalmazva párologhat, hőmérsékletváltozás következtében tágulhat. A töltés közben felszabaduló hidrogén a levegő oxigéntartalmával vegyülve robbanásveszélyes gázt (durranógáz) alkothat, ezért nem üzem közbeni töltése a használati helyéről eltávolítva, jól szellőztethető, szikramentes, szobahőmérsékletű (~20C°) helységben történjen. Ha töltés közben az akkumulátor folyadéktartalma meghaladja az 55C°-ot, szakítsuk meg a töltést, és ellenőrizzük az elektrolit szintjét, ill. savtöménységét.

Az akkumulátorok teljesítményének legjobb kihasználásához hozzájárul, ha megfelelő karakterisztika szerint töltik fel őket - különösen mélykisütött állapotukból. Ezt az optimális töltési folyamatot 3 lépcsős töltési karakterisztikának nevezzük, melyet csak speciális processzorvezérelt akkumulátortöltők képesek nyújtani. 

Az első lépcső a teljes töltés (bulk charging), ahol az akkumulátor a kapacitásának kb. 80%-át visszanyeri a töltő maximális áramú és feszültségű töltése mellett. Amikor az akkumulátor feszültsége eléri az optimális feszültséget, elkezdődik a második lépcső, a kímélő töltés (absorption charge). Ilyenkor a töltőfeszültség állandó optimalizált értéken marad, és a töltőáram folyamatosan csökken egészen addig, amíg az akkumulátor töltöttsége el nem éri a 98% körüli értéket. Itt elkezdődik a harmadik lépcső, a csepptöltés (float charging), amely alacsonyabb töltőfeszültséggel és alacsony (többnyire 1 amper körüli) töltőárammal kímélve tölti az akkumulátort. Ezzel az utolsó lépcsővel az akkumulátor töltöttsége eléri vagy megközelíti a 100%-os értéket. A csepptöltés ideje alatt az akkumulátor nem melegszik és a töltöttségi szintje közel 100%-os marad hosszú idejű pihenés alatt is. Az akkumulátorok feszültségi, áramerősségi, felépítési jellemzői alapján eltérő töltési karakterisztikát igényelhetnek, ezeket általában a gyártók az adott típusra optimalizált processzorvezérlés, vagy saját típustöltő segítségével oldják meg.

 

A nikkel bázisú akkumulátorok, azaz a NiCd (nikkel-kadmium) és a NiMH (nikkel-metál hibrid) jellemzően hordozható elektronikus eszközök ciklikus típusú akkumulátorai. 

Használatbavételkor  igénylik a” formázást”, azaz első alkalommal 24 órán keresztül kell töltsük azokat. Ez azért szükséges, mert a gyártás után előtöltött cellák egyrészt különböző töltöttségi szinten vannak, másrészt a hosszú, mozdulatlan tárolás miatt kialakult elektrolit-eloszlási egyenetlenségek is eltűnnek. Ezekre az akkumulátorokra jellemző az is, hogy a teljes kapacitásukat csak néhány töltési ciklus után érik el. Káros túltöltést okoz, ha a teljesen feltöltött akkut ismételt utótöltésnek tesszük ki, azaz kis időtartamra szét és összekapcsoljuk a hálózattal. Az ismételt csatlakozás az áramforráshoz erősen igénybe veszi az egyszerűbb Ni-Cd akkukat, a túltöltés és a mélykisülés kristályosodást okozhat az elektrolitben, mely visszafordíthatatlan károsodást idéz elő.

A NiMH akkutöltők nagyon hasonlítanak a NiCd rendszerű töltőkhöz, de általában bonyolultabb elektronikával rendelkeznek. A NiMH celláknak a gyorstöltés előnyösebb a lassú töltésnél, de rosszul viselik a túltöltést. 

 

A lítium-alapú akkumulátorok a legdinamikusabban fejlődő típust képviselik. Kis tömeg mellett szolgáltatnak relatíve sok energiát, emellett élettartamuk is hosszú. A lítium-ionos akkumulátorok nem igényelnek formázást, de nem tűrik jól a túlmerülést és a túltöltést, így a töltőelektronikából biztonsági okokból kihagyják a csepptöltő funkciót. Ezért nem is szabad csak saját töltővel tölteni, akkor sem, ha a használni kívánt töltő látszólag alkalmas lenne erre, azaz például megfelelő feszültséget és áramerősséget ad le és a csatlakozója is illeszkedik a tölteni kívánt eszközhöz.

A lítium-ion technológia kényes, de bizonyos szabályok betartása mellett biztonságos. Ennek érdekében az akkumulátorokat - bár ez kívülről nem látszik - ellátják különböző védelmi rendszerekkel. A teljes töltést a töltőáram folyamatos csökkentése mellett érik el. A feszültség maximumának eléréséig az akkumulátor megkapja a töltés nagy részét, a maximum töltöttség elérése viszont lassú folyamat. Ezért becsapós az, amikor bizonyos gyorstöltőknél azt ígérik, hogy a lítium-ion akkumulátort 1 óra alatt feltöltik. Ilyenkor az történik, hogy az akkumulátor-töltő elérve a maximum feszültséget "kész" állapotot jelez, valójában a töltöttség ilyenkor az elérhető 70%-a csak. A maradék 30% nagyjából kétszer ennyi ideig tart.

Ma már egyre több mobil készülékben találkozhatunk a Li-ion utódjával, a lítium-polimer (Li-polimer) akkumulátorral. Hatalmas előnye, hogy nem vagy csak nagyon kis mennyiségben tartalmaz folyékony elektrolitot, helyette speciális polimer választja el az anódot és a katódot. Ez nagyon vékony és nagyon rugalmas cellákat eredményezhet, mivel nem kell vastag falú burkolattal védekezni a folyadék kifolyása ellen.

 

Annak ellenére, hogy az akkumulátorok kezelési útmutatójában használati hőmérsékletnek elég széles tartomány van megjelölve, tölteni csak szobahőmérséklet közeli állapotban szabad, a hideg akkumulátor töltés esetén tönkre is mehet.