Amit tudni érdemes az akkumulátorok kapacitásáról

A kapacitás a kisütési idő, a kisütési végfeszültség és a környezeti hőmérséklet (20-25°C) függvényében van meghatározva. A névleges kapacitást általában 20 órás (20h) vagy a 10 órás (10h) kisütési időre vonatkoztatva adják meg. Ez az érték azt fejezi ki, hogy 20 (vagy 10) órán keresztül mekkora áram leadására képes az akkumulátor a meghatározott kisütési végfeszültségig. Például a FIAMM 12FGL100 típusú 12V 100Ah akkumulátora esetén a 100AhC20/10,5V jelölés azt jelenti, hogy 20 óra alatt képes leadni 100 amperórát azaz 20 órán keresztül 5 ampert 10,5V-os kisütési végfeszültségig. Ennél jelentősen magasabb áramokat is ki lehet venni az akkumulátorból, azonban az elektrokémiai folyamat és az akkumulátor konstrukciós sajátosságai miatt a kisütési karakterisztika nem lineáris. Rövid idejű, nagy áramú kisütések esetében a kivehető kapacitás jelentős mértékben csökken.

A 12FGL100 típusú, 100Ah-ás akkumulátorból kivehető kapacitás és áramértékeket az idő függvényében az alábbi táblázat foglalja össze.

25°C-on 10,5V/blokk kisütési végfeszültségig 

A hőmérséklet emelkedésével a kivehető kapacitás nő, a hőmérséklet csökkenésével pedig csökken. A 25°C-on megadott kisütési értékeknek az akkumulátor 0°C-on csak a 88%-át tudja teljesíteni, -10°C-on pedig már csak a 78%-át.

Magasabb hőmérsékleten ugyan több energia vehető ki, azonban a magas hőmérséklet jelentősen csökkenti az élettartamot is. Minden 8-10°C-os átlagos üzemi hőmérsékletemelkedés felére csökkenti a várható élettartamot, ezért kerülni kell a magas hőmérsékleten történő üzemeltetést!

Legyen szó szünetmentes vagy ipari zselés akkumulátorról, a kapacitása egyenesen arányos a lemezek aktív anyagának az elektrolittal közvetlenül érintkező felületével. Tehát nem csak a lemezek felületi mérete befolyásolja a kapacitást, hanem a lemezekre felvitt aktív anyag (ólom oxid a pozitív lemezen és szivacsos ólom a negatív lemezen) porozitása, valamint a beépített lemezek száma is. Adott térfogatú akkumulátorban a kapacitás növelése a lemezek számának növelésével érhető el, ami a lemezvastagság rovására történik. Minél nagyobb a lemezfelület, annál több az aktív anyag amely érintkezik az elektrolittal, annál kisebb az akkumulátor belső ellenállása és annál nagyobb a rövid idő alatt kivehető áram.

Viszont minél vékonyabbak a lemezek, annál rövidebb az akkumulátor élettartama, valamint az általa teljesíthető kisütési / feltöltési ciklusok száma. Mivel a kémiai folyamatról van szó, az összefüggés nem lineáris. A lemezek korróziójától, az üzemeltetési hőmérséklettől és a kisütési ciklusok kisütési mélységétől függ. Általános szabályként azonban kijelenthető, hogy azonos térfogatú és kapacitású akkumulátorok közül a nagyobb tömegűnek hosszabb lesz az élettartama.

Ez a titka a piacon fellelhető olcsó akkumulátoroknak is. Mivel az akkumulátor anyagköltségének legnagyobb részét az ólom teszi ki, a beépített ólom mennyiségének csökkentésével jelentős költség takarítható meg. Azonban a kapacitás biztosításához szükség van a megfelelő lemezfelületre, ezért vékonyabb lemezeket építenek be, aminek viszont a rövidebb élettartam a következménye.

Az ipari akkumulátorokat vastag lemezekkel építik. Ezek az akkumulátorok felépítéstől és kisütési mélységtől függően akár jelentős számú (150-1500) kisütési – feltöltési ciklus teljesítésére is alkalmasak.

Tájékoztató jelleggel az alábbi táblázatban bemutatjuk két azonos kapacitású, de különböző vastagságú lemezekkel gyártott akkumulátor ciklikus élettartama közötti különbségeket.

Fentiek tükrében a rendszeres kapacitásvizsgálatok gyakoriságát csökkenteni kell, mivel a túlzott gyakoriság jelentős mértékben csökkentheti az akkumulátorok élettartamát.

Szabvány és alkalmazási gyakorlat szerint az akkumulátor akkor éri el az élettartamának a végét, amikor a kapacitása eléri a gyártáskor megadott névleges kapacitás 80%-át.

A méretezés, valamint a beszerzés során ezeket a szempontokat is figyelembe kell venni.