Az ólomsavas akkumulátor töltése: állandó áram, csepptöltés és lebegtető töltés

Röviden: az ólomsavas akkumulátor lassabban tölthető, mint a többi típus, és a töltési feszültség beállítása kényes kompromisszum. Ez az általános ismertető a Battery University leírását foglalja össze, nem töltő-beállítási útmutató: a konkrét akkumulátornál a gyártó előírásai az irányadók.

A három töltési szakasz

Az ólomsavas akkumulátor a CCCV (állandó áram–állandó feszültség) módszerrel töltődik. Szabályozott áram emeli a kapocsfeszültséget a felső töltési feszültséghatárig, ahol az áram a telítés miatt csökken. A töltési idő a forrás szerint 12–16 óra, nagy, helyhez kötött akkumulátoroknál akár 36–48 óra. Nagyobb töltőáramokkal és többszakaszos módszerekkel 8–10 órára csökkenthető, de teljes telítő töltés nélkül.

A töltés három szakasza: [1] állandó áramú töltés, [2] telítő (topping) töltés és [3] lebegtető (float) töltés. Az állandó áramú szakasz adja a töltés zömét, és nagyjából a szükséges idő felét veszi igénybe. A telítő töltés kisebb árammal folytatódik, és telít. A lebegtető töltés az önkisülés okozta veszteséget pótolja.

Az állandó áramú szakaszban az akkumulátor kb. 70%-ra töltődik 5–8 óra alatt, a hátralévő 30%-ot a lassabb telítő szakasz tölti fel további 7–10 óra alatt. A forrás szerint a telítő töltés elengedhetetlen az akkumulátor jólétéhez: ha rendszeresen elmarad, az akkumulátor idővel elveszíti a teljes töltés felvételének képességét, és szulfátosodás miatt romlik a teljesítménye. Teljes töltöttséget akkor érnek el, amikor az áram az Ah-névleges érték 3–5%-ára csökken.

A feszültséghatár: „tű hegyén táncolás”

A töltési feszültséghatár helyes beállítása kritikus, és a forrás szerint cellánként 2,30 V és 2,45 V között van. A beállítás kompromisszum, amelyet az akkumulátorszakértők „a tű hegyén táncolásnak” neveznek. Egyrészt az akkumulátor teljes feltöltést kér a maximális kapacitáshoz és a negatív lemez szulfátosodásának elkerüléséhez, másrészt a túltelítés, ha nem kapcsolnak át lebegtetésre, rácskorróziót okoz a pozitív lemezen, valamint gázfejlődést és vízveszteséget.

A hőmérséklet is változtatja az ideális feszültséget. Melegebb környezetben kicsit alacsonyabb, hidegebben magasabb küszöb kell. A forrás szerint az ólomsavas cella töltési hőmérsékleti tényezője −3 mV/°C: 25 °C-ot középpontnak véve a töltési feszültséget fokonként cellánként 3 mV-tal csökkenteni kell 25 °C fölött, és ugyanennyivel növelni alatta. Ha ez nem lehetséges, biztonsági okokból jobb alacsonyabb feszültséget választani.

Lebegtető töltés

A teljes feltöltés után az akkumulátor nem maradhat 48 óránál tovább a telítő feszültségen, és le kell csökkenteni a lebegtető szintre. Ez különösen fontos zárt rendszereknél, mert ezek kevésbé tűrik a túltöltést, mint a nyitott típusok. A határokon túli töltés a felesleges energiát hővé alakítja, és az akkumulátor gázosodni kezd.

A legtöbb nyitott ólomsavas akkumulátor ajánlott lebegtető feszültsége 2,25–2,27 V/cella. A nagy, helyhez kötött akkumulátorok 25 °C-on tipikusan 2,25 V/cellán lebegnek. A gyártók azt javasolják, hogy 29 °C fölötti környezeti hőmérsékletnél csökkentsék a lebegtető töltést. A forrás szerint moderált szobahőmérséklettel és 2,25–2,30 V/cella lebegtető feszültséggel a tartós kapacitásvesztés minimálisra csökkenthető; 4 év működés után látható maradandó kapacitásvesztés (80% alatti), amely nagyobb, ha az akkumulátort időnként mélyen kisütik.

Tárolás és az üresjárási feszültség

Az ólomsavas akkumulátort mindig töltött állapotban kell tárolni. A forrás szerint 6 havonta telítő töltést kell adni, hogy a feszültség ne csökkenjen cellánként 2,05 V alá, ami szulfátosodást okozna. Az üresjárási feszültség (OCV) megbízható töltöttségjelző: szobahőmérsékleten 2,10 V/cella kb. 90%-os töltöttséget jelez. A méréshez az akkumulátornak néhány órát pihennie kell, mert a töltés vagy a kisütés megzavarja a feszültséget.

Vízpótlás és gyors töltés

A nyitott ólomsavas akkumulátor karbantartásánál a vízpótlás a legfontosabb lépés, amit gyakran elhanyagolnak. Gyakorisága a használattól, a töltési módszertől és a hőmérséklettől függ. A túltöltés is vízfogyasztást okoz.

A gyártók 0,3C töltési sebességet ajánlanak, de az ólomsavas akkumulátor 80%-os töltöttségig magasabb sebességgel is tölthető, anélkül, hogy oxigén keletkezne és a víz fogyna. A forrás szerint egy egészséges akkumulátor akár 1,5C-vel is tölthető, ha az áramot a teljes töltés közelében, kb. 2,3 V/cellánál mérséklik. A forrás figyelmeztet, hogy az akkumulátor ne „forrjon”, és ne melegedjen fel töltés közben.

Mit érdemes megjegyezni?

Az ólomsavas akkumulátor töltése több szakaszos, hőmérsékletre és feszültségre érzékeny folyamat. A típus tulajdonságairól az ólomsavas akkumulátorról szóló cikkben írtunk, a tárolásról az akkumulátorok tárolásáról szóló írásban, a lítiumion töltéséről pedig a lítiumion töltéséről szóló cikkben.

Hogy mit szabad ma Magyarországon otthon kiépíteni és bejelenteni, azt a Szabályozás oldalon követjük.