Porucha po výměně autobaterie: příznaky a řešení

Pokud se problém vyskytne předčasně, je pravděpodobně způsoben přebíjením a / nebo nadměrnou teplotou, v takovém případě je důležité zkontrolovat v odborném servise také alternátor, aby nedošlo po výměně baterie k opakování poruchy!

Druhou příčinou je ztráta aktivní hmoty díky hlubokému vybití. Není pak překvapením, že má baterie nedostatečnou kapacitu pro splnění energetických požadavků vozidla. Totéž platí samozřejmě i pro staré baterie, které nejsou dostatečně nabité. Krátké výlety, během nichž alternátor nemůže plně nabit baterii, nakonec přivede akumulátor do trvalého stavu hlubokého vybití, což výrazně zkracuje životnost baterie. (Pro navrácení odebrané kapacity při startu vozidla je zapotřebí jízda vozidlem po dobu cca 20-25min)

Pokud nevracíme odebranou energii do baterie zpět na hodnotu teoretických 100% kapacity, postupným snižováním dochází k degeneraci akumulátoru, ztrátě kapacity a rychlému zkrácení životnosti akumulátoru. Dalším důvodem selhání baterie, který se často přehlíž je tzv. stratifikace kyselin. Elektrolyt na stratifikované baterii se soustředí na dno akumulátoru, což způsobuje, že horní část buňky je zbavena aktivní látky obsažené v elektrolytu. Horní polovina buňky je zbavena kyseliny, což omezuje aktivní plochu desek, podporuje korozi a snižuje výkonnost akumulátoru. Zatímco koncentrace kyseliny je nahoře nízká, v dolní části je vysoká. Vysoká koncentrace kyseliny tak uměle zvyšuje napětí akumulátoru. Baterie je plně nabitá, ale má nízkou hodnotu kapacity (Po nabití vyvolává dojem, že je baterie v pořádku, což uvedení do provozu velmi rychle vyvrátí).

Vyboulení stěn akumulátoru. Proč se některé baterie VRLA vydují? Aby se zabránilo trvalé ztrátě plynů tak, že rekombinace má čas k uskutečnění, každá buňka může mít přibližně 1,6 libry na čtvereční palec (psi) tlaku bez odvětrání. Baterie s velmi velkými články - jako jsou typy BCI 4D, BCI8D, DIN250, JIS150, JIS200, GC, elektrické vozy a mycí stroje - se při vytváření tohoto normálního tlaku poněkud vyboulí. To platí zejména při vyšších teplotách, protože je polypropylenové pouzdro ohebné. Proto je určité množství vyklenutí normální. Pokud se baterie která je již nabitá silně vyboulí, není to normální stav. Je to indikace zablokovaného ventilu nebo situace s přetlakováním. Pokud nabíječka funguje správně, taková baterie by měla být vyřazena z provozu.

Vboulený vzhled může být také normální. Částečné vakuum může vzniknout v uzavřené baterii za různých okolností. Teplota akumulátoru a okolního tlaku hrají také roli, ale převážně jsou za tento jev zodpovědné reakce rekombinace a vyprazdňování plynu z akumulátoru. Po ukončení nabíjení pokračuje rekombinační reakce, dokud není spotřebována většina kyslíku v baterii. Celkový objem v baterii během vypouštění mírně klesá. Hluboce vybité baterie mají často tento vzhled. Vysoké článkové baterie mohou vykazovat tento vzhled i při úplném nabití. Baterii je možné bez problémů nabíjet. Pokud zůstane po nabíjení vyboulení, můžete vzhled bezpečně ignorovat. Nicméně, pokud pouze jeden článek vykazuje nebo postrádá tento jev, je dobré být při zátěžovém testu opatrní.

Akumulátor se nenabíjí - nejde nabít. Pokud se baterie, navzdory řádně fungující a připojené nabíječce nenabíjí, baterie se nejpravděpodobněji stala obětí sulfatace. Sulfatace je výsledkem dvou faktorů: stav nabíjení a doba použití baterie tedy její životnost. Sulfatace nejen zpomaluje nabíjecí proces, ale může také tvořit velké krystaly sulfátu olovnatého, které překlenují dvě desky a způsobí vnitřní zkrat. V případě takového zkratu dojde k rychlému zvýšení napětí baterie, v případě kdy je baterie připojena k nabíječce. Nabíječka to vnímá jako indikaci, že je baterie plně nabitá a nabíjení ukončí tak, že je baterie prakticky nenabitá. Sulface vždy přichází s trvalou ztrátou kapacity. Mírná sulfatace v zaplavené baterii může být někdy upravena pomocí vhodné nabíječky provedením tzv. desulfatace. Desulfatace je to časově náročná a její konečný výsledek nikdy nedokáže navrátit baterii 100% kapacitu a jev desulfatace se po čase opět vrátí. Desulfatace laicky řečeno oddaluje konec životnosti baterie.

Zamrznutí akumulátoru. Pokud by byla baterie vybíjena v chladné místnosti s konstantní teplotou 0° C, baterie by poskytla jen asi 80% své jmenovité kapacity a byla by zcela vybitá, když měrná hustota elektrolytu klesne na 1,140. Elektrolyt takového akumulátoru by zmrzl při teplotě kolem -15 ° C. Mezi teplotou elektrolytu 0° C a jeho bodem mrazu rozpětí 15 ° C. Podobně při teplotě elektrolytu -20 ° C by baterie dodávala pouze 50% své jmenovité kapacity. Hustota elektrolytu by byla při vybitém stavu asi 1.180. Na této úrovni hustoty dochází k zamrznutí přibližně na -26 ° C; mezi teplotou elektrolytu a bodem tuhnutí je 6 ° C. To znamená, že jediný čas, kdy elektrolyt zamrzne, je, když je akumulátor zcela vybitý, a poté zůstane po delší čas v teplotách pod bodem mrazu. Při zamrznutí akumuátoru dojde k jeho zničení.

Koroze mřížek uvnitř akumulátorů. Elektrolyt uvnitř baterie je nejen v kontaktu s aktivní hmotou na desce, ale také s nekrytými částmi samotné mřížky. Koroze mřížky je normálním jevem v baterii, kde se vedení kladné mřížky převede na oxid olovnatý. V důsledku této přeměny elektrická vodivost a mechanická pevnost postupně klesá, až se desky zhroutí. Jedná se o nevyhnutelný proces, který byl vzat v úvahu již při objevu elektrochemického jevu olověných akumulátorů. Inovované typy akumulátorů se použitím nových kovů jako je stříbro apod. snaží tento proces zmírnit, ale nelze jej zcela zastavit. Nadměrná korozní roztačnost je obvykle výsledkem konstrukčního přetížení odběru velmi vysokého proudu z baterie (nadlimitní hodnota vybíjecího proudu) nebo příliš vysokým zatížením proudu a napětí při nabíjení (Nadlimitní hodnota nabíjecího proudu). Teplota je také důležitá. Vysoké teploty zrychlují korozi mřížek, zatímco mírná teplota prodlouží životnost akumulátoru.

Stratifikace - Pb akumulátorů Wet s volným elektrolytem. V olověné kyselinové baterii je elektrolyt směsí demineralizované vody a kyseliny sírové. Stratifikace nastává v okamžiku, kdy se voda a kyselina oddělí tak, že těžká kyselina je koncentrovaná na dně akumulátoru, což způsobuje, že horní polovina olověných desek je neaktivní. Horní část desky akumulátoru bude sulfátována kvůli vyčerpanému elektrolytu a spodní část podléhá ztrátě kapacity a korozi z důvodu přetížení zmenšené aktivní plochy! Stratifikace nastane, pokud je baterie udržována ve stavu nabití nižším než je 80% kapacity a nikdy nemají příležitost dosáhnout plného nabití. Může to být také důsledkem samovybíjení v kombinaci s dlouhodobým skladováním akumulátoru, ale také situacemi, jako je jízda na krátké vzdálenosti při běhu stěračů a elektrického ohřívače apod. Stratifikaci je možné napravit vyrovnávacím nabíjením: plyn, vyvolaný vysokým nabíjecím napětím, smíchá elektrolyt a navrátí aktivní poško funkci.

Stratifikace v AGM a GEL akumulátorech VRLA. Ventily Regulované baterie obsahují imobilizovaný elektrolyt v jehož důsledku toho se tento fenomén nevyskytuje u gelových baterií. U baterií AGM se stratifikace vyskytuje pouze u velmi vysokých stacionárních baterií. Tyto baterie jsou obvykle umístěny v nakloněné poloze.

Sulfatace akumulátoru. Když se baterie vybije, olovo a oxid olovnatý, které jsou aktivními látkami na deskách akumulátorů, reagují s kyselinou sírovou v elektrolytu a generují elektrický proud. Při tomto stavu se vytvoří jemně rozptýlená, amorfní forma síranu olovnatého. Během nabíjení se amorfní síran olovnatý snadno převede zpět na olovo, oxid olovnatý a kyselinu sírovou, v podstatě vrací baterii do původního stavu. Pokud není baterie vybitý akumulátor nabitý brzy po hlubokém vybití, krystalizuje na olověných deskách akumulátoru síran olovnatý. Tyto velké krystaly ucpávají póry aktivní hmoty a pokrývají povrch desky, tak, že nabití akumulátoru prakticky není možné. Výsledkem sulfatace je trvalá ztráta kapacity. Sulfatovaný aktivní materiál kladné destičky je často světle zbarvený. Typickou charakteristikou je síranový proužek v jedné třetině výšky desek (viz obrázek 1). Síla síry se může aktivním způsobem vytlačit z mřížek natolik silně, že se mřížky ohýbají! Nabíjení sulfatované baterie může způsobit tvorbu dendritů (krystalů) na záporné desce. Tyto ostré krystaly tvaru jehly mohou zkratovat pozitivní a negativní desky, čímž dojde ke zničení článku, případně celého akumulátoru.

Možnost desulfatace akumulátoru. Pokud na baterii již nedošlo vlivem sulfatace k nezvratnému poškození, je naše firma schopna provést přímo u zákazníka tzv. Desulfataci akumulátoru. Desulfatace se provádí speciálním vysokofrekvenčním nabíjecím zařízením, při kterém se do baterie dodávají elektrické impulsy o vyšším napětí ale nízkém hladině nabíjecího proudu po dobu 100-120 hodin. Při tom dochází k rozpouštění sulfátu síranu olovnatého uvnitř článků, aktivní plocha olověných desek tak nyní funguje jako před oxidací což se ve výsledku projeví zvýšením kapacity. Z ekonomických důvodů se desulfatace provádí pouze na průmyslových akumulátorech jako jsou trakční baterie, případně staniční baterie v záložních systémech UPS. Desulfatace se provádí v ČR i SR.

S desulfatací souvisí i specifika různých značek a systémů. S rostoucí elektronikou v autech rostou nároky na baterii, a zároveň díky inteligentnímu dobíjení proud slábne pravidelně. Výsledkem jsou častější výměny, což je u moderních aut náročná a leckdy i drahá práce. I samotné selhání baterie se dnes projevuje jinak než dříve. U starých motorů jsme často vnímali ránu ráno, kdy startér točí motor líně, ale motor nakonec chytne. U dnešních aut finálnímu selhání málokdy předchází jasná varování. Startér točí normálně, motoru však trvá dlouho, než chytne, a problém bývá často během další jízdy zhoršen.

Diagnostika a postup při výměně baterie. Do servisu přichází vozidlo, které občas dlouze točí a majitel má obavy z drahé opravy. Test baterie po vyhasnutí akumulátoru bývá klíčový. V některých případech je nutné provést „přizpůsobení akumulátoru“ v diagnostice, aby systém správně rozpoznal novou baterii a optimalizoval dobíjení. U některých značek se k tomu vyžaduje i online registrace baterie v systému výrobce, čímž se zachová záruka a správná funkce systému Start-Stop. Bez této registrace může být životnost nové baterie snížena.

Principy správné výměny a stabilizace napětí

• Vždy se snažte připojit externí zdroj napájení ke svorkám pro připojení baterie před výměnou.
• Nedoporučuje se používat nabíječky s dekorativními parametry; moderní nabíječky mají specifické algoritmy a odpojení baterie může poškodit elektroniku vozidla.
• Pokud není možné, použijte druhou baterii jako sekundární zdroj napájení a chraňte ho pojistkami.
• Pro diagnostiku a testy je vhodné použít stacionární zdroj s výkonem alespoň 350 W.

V praxi: při výměně baterie je třeba zajistit stabilizaci napětí, aby řídicí jednotky vozidla nezaregistrovaly podpětí a nevygenerovaly ztrátu dat. Externí zdroj napětí by měl být vždy připojen k baterii během výměny, a pokud možno využít startovací body pro napájení. Nikdy nepoužívejte stabilizaci napětí přes OBD rozhraní, protože maximum zatížení spojů je řízeno ISO normou a může dojít k poškození pojistek či rozhraní.

Specifika pro jednotlivé značky a problémy při výměně

U BMW je registrace a případné kódování baterie nedílnou součástí procesu, často s nutností online registrace v systému AOS. Bez registrace může být záruka výrobce neplatná a baterie nemusí být plně nabita. U Škodovky se po výměně baterie provádí přizpůsobení (kodování) v diagnostice; bez něj může systém řízení dobíjení pracovat s nesprávnými parametry a baterie rychleji degraduje.

Větší či lépe vybavené vozy mohou mít více baterií (startovací a podpůrná pro napájení elektrických systémů). Příkladem je i rozličnost uspořádání baterií mezi modely a značkami, která vyžaduje znalost konkrétního rozmístění a typu baterie pro správnou výměnu.

Rizika při výměně baterie zahrnují i výskyt problémů s BCM jednotkami a FRM moduly u některých vozů, které se mohou objevit při výměně baterie. Důsledná diagnostika a včasná obnova vedou k minimalizaci rizik a zajištění správného fungování palubních systémů.

Další poznatky o konkrétních situacích

V případě některých modelů s výkonnou výbavou a Stop-Start systémem bývá nutná precizní registrace a v některých případech i výměna řídicí jednotky FRM. Pro centrální zamykání a osvětlení mohou nastat komplikace, pokud FRM 3 restartuje a ztratí data. V takových případech je vhodné navštívit autorizovaný servis, kde provedou opravy softwaru a registraci baterie.

Symbolické náhledy na praxi a náklady

Výměna autobaterie může stát výce než jen samotnou baterii. Např. u některých modelů BMW nebo Škoda je nutná registrace a kódování, které zvyšují cenu a vyžadují čas. Na druhou stranu, správná volba baterie a její nastavování v systému vozidla může prodloužit životnost a zlepšit spolehlivost startu. Desulfatace je zdlouhavá a nákladná, ale může v některých případech prodloužit životnost baterie až do 94% kapacity.

tags: #porucha #po #vymene #autobaterie