Častou příčinou selhání baterie jsou spíše jízdní návyky než závada baterie.
Německý výrobce luxusních vozů prozradil, že ze 400 autobaterií vrácených v záruce je 200 funkčních a bez problémů. Nízký náboj a stratifikace kyseliny jsou nejčastějšími příčinami zjevného selhání. Výrobce automobilů říká, že problém je častější u velkých luxusních vozů nabízejících přídavné funkce náročné na výkon než u základnějších modelů.
V Japonsku je porucha baterie největší stížností majitelů nových aut. Průměrný automobil ujede pouze 13 km (8 mil) za den a většinou v ucpaném městě. V důsledku toho se baterie nikdy plně nenabijí a dochází k sulfataci. Baterie v japonských autech jsou malé a poskytují pouze dostatek energie pro nastartování motoru a provádění některých základních funkcí. Severní Amerika může být před těmito problémy s bateriemi chráněna, částečně kvůli jízdě na dlouhé vzdálenosti.
Dobrý výkon baterie je důležitý, protože problémy během záruční doby zhoršují spokojenost zákazníků. Jakékoli servisní požadavky během této doby jsou zaznamenány a číslo je zveřejněno v odborných časopisech. Tato data jsou velmi zajímavá mezi potenciálními kupci automobilů po celém světě.
Porucha baterie je zřídka způsobena tovární vadou; řidičské návyky jsou častějšími viníky. Silný výkon příslušenství při jízdě na krátkou vzdálenost zabraňuje pravidelnému plně nasycenému nabití, které je tak důležité pro životnost olověného akumulátoru. Podle předního evropského výrobce autobaterií činí tovární závady méně než 7 procent.
Baterie zůstává slabým článkem a poruchy na 1.95 milionu vozidel šest let nebo méně jsou následující:
52% baterie
15% prázdná pneumatika
8% motoru
7% kola
7% vstřikování paliva
6% vytápění a chlazení
6% palivový systém
Porucha způsobená baterií zůstává příčinou číslo jedna.
* Zdroj ADAC 2008 za rok 2007
Stratifikace kyseliny, problém luxusních aut
Častou příčinou selhání baterie je stratifikace kyseliny. Elektrolyt na vrstvené baterii se koncentruje na dně, což způsobuje, že horní polovina článku je chudá na kyselinu. Tento efekt je podobný jako u šálku kávy, ve kterém se cukr shromažďuje na dně, když číšnice zapomene přinést míchací lžičku. Baterie mají tendenci se stratifikovat, jsou-li udržovány na nízké úrovni nabití (pod 80 %) a nikdy nemají příležitost se plně nabít. Přispívá k tomu jízda na krátkou vzdálenost za chodu stěrače čelního skla a elektrického vyhřívání. Vrstvení kyseliny snižuje celkový výkon baterie.
Obrázek 1 znázorňuje normální baterii, ve které je kyselina rovnoměrně distribuována shora dolů. Tato baterie poskytuje dobrý výkon, protože desky obklopuje správná koncentrace kyseliny. Obrázek 2 ukazuje stratifikovanou baterii, ve které je koncentrace kyseliny nízká nahoře a těžká dole. Lehká kyselina omezuje aktivaci desky, podporuje korozi a snižuje výkon. Vysoká koncentrace kyseliny na dně naopak uměle zvyšuje napětí naprázdno. Baterie se zdá být plně nabitá, ale poskytuje nízký CCA. Vysoká koncentrace kyseliny také podporuje sulfataci a dále snižuje již tak nízkou vodivost. Pokud není zaškrtnuto, takový stav nakonec povede k selhání baterie.
Od počátku byly zátěžové testery standardní testovací metodou pro autobaterie. Rok 1992 nám přinesl AC vodivost, metodu, která zjednodušila testování baterií. Nyní experimentujeme s vícemodelovou elektrochemickou impedanční spektroskopií (EIS) v přenosné verzi za dostupnou cenu.
Získání rychlého a spolehlivého posouzení vadné baterie je obtížné. Většina používaných zkoušeček baterií měří pouze studené startovací zesilovače (CCA) a napětí. Kapacita, nejdůležitější měření baterie, není k dispozici. Zatímco samotné měření CCA je relativně jednoduché, měření kapacity je velmi složité a přístroje nabízející tuto funkci jsou drahé.
Spectro CA-12 od Cadex Electronics je první ze série špičkových testerů baterií schopných měřit kapacitu, CCA a stav nabití (SoC) v jediném neinvazivním testu. Technologie je založena na multimodelové elektrochemické impedanční spektroskopii (EIS). Systém vstřikuje 24 budicích frekvencí v rozsahu od 20 do 2000 Hz. Sinusové signály jsou regulovány na 10 mV/článek, aby zůstaly v rámci napětí tepelné baterie olověné kyseliny. Tím je dosaženo stabilních hodnot pro malé i velké baterie.
Během 30sekundového testu je dokončeno přes 40 milionů transakcí. Patentovaný algoritmus analyzuje data a konečné výsledky jsou zobrazeny v kapacitě, CCA a stavu nabití.
EIS je velmi složitý a donedávna vyžadoval vyhrazené počítače a drahé laboratorní vybavení, nemluvě o chemicích a inženýrech, kteří by interpretovali naměřené hodnoty. Hardware kompletního systému EIS se běžně montuje do stojanů a instalace se vyšplhá na desítky tisíc dolarů.
Těžká volba
Žádný tester baterií nevyřeší všechny problémy. Testery základní úrovně jsou levné, snadno se používají a jsou schopné servisu široké škály baterií. Tyto jednotky však poskytují pouze hrubou indikaci stavu baterie. Laboratorní test v Cadex ukazuje, že tester baterií založený na EIS je čtyřikrát přesnější v detekci slabých baterií než AC vodivost. Konvenční testery často špatně hodnotí baterii kvůli nízkému stavu nabití. Mnohé baterie jsou vyměněny, když měly být nabity, zatímco jiné dostanou potvrzení o stavu, když měly být vyměněny.
Acid stratification je obtížné měřit, a to i s technologií EIS. Neinvazivní testeři jednoduše pořídí snímek, zprůměrují měření a vyplivnou výsledky. Stratifikované baterie mají tendenci vykazovat vyšší stav nabití kvůli zvýšenému napětí. Při předběžných testech Spectro CA-12 také vykazuje mírně vyšší hodnoty CCA a kapacity než normálně. Po ponechání baterie v klidu má kapacita tendenci se normalizovat. To může být způsobeno difúzními efekty ve stratifikovaném v důsledku odpočinku. O tom, jak dlouho musí stratifikovaná baterie odpočívat, aby se zlepšil její stav, je k dispozici jen málo informací, kromě toho, že vyšší teploty urychlí proces difúze.
V ideálním případě by měl tester baterií indikovat úroveň stratifikace kyseliny; sulfataci, povrchový náboj a další podobné podmínky a zobrazí, jak problém odstranit. Tato funkce zatím není možná. Mnoho výzkumů se provádí při hledání řešení, které nabízí úplnější hodnocení baterie bez nutnosti úplného vybití. Poznatky získané na olověných bateriích pak lze aplikovat na další bateriové systémy, jako jsou trakční, vojenské, námořní, letecké a stacionární baterie.
Při běžném používání vydrží většina autobaterií tři až pět let bez znatelného znehodnocení. U některých typů, jako jsou baterie AGM a EFB, to může být prodlouženo na šest let. Bez ohledu na typ olověné baterie, se kterou máte co do činění, je jen otázkou času, kdy se začnou objevovat známky selhání. A pokud použití není v rámci toho, co výrobci baterií považují za normální, můžete zjistit, že selhání nebo příznaky nespolehlivé baterie mohou být mnohem dříve.
Mezi různými druhy olověných kyselin se známky selhání baterií obvykle projevují jako pomalé protáčení nebo blikání světel nebo neschopnost přetočit motor. U některých modelů se může rozsvítit kontrolka Check Engine s kódy nízkého napětí. I když to ukazuje na špatnou nebo vybitou baterii, neřekne vám, co je hlavní příčinou problému nebo jak jste tomu mohli zabránit.
Zde je sedm příčin selhání autobaterie, se kterými se můžete setkat, a jak každou z nich řešit.
Snížená kapacita baterie
Pokud s vozidlem jezdíte pravidelně za normálních podmínek, kdy se baterie během jízdy plně dobíjí, stejně nakonec dojde k selhání. Alternátor potřebuje dobíjet baterii dostatečně pomalu, aby se zabránilo přebití, které může vést k přeměně elektrolytu na vodík a kyslík, které lze odvětrat. Musí se však nabíjet dostatečně rychle, aby se stav nabití vrátil zpět na 100 %, jinak může na deskách krystalizovat síran olovnatý a způsobit trvalou ztrátu kapacity.
Normální provoz auta nestačí k tomu, aby se zabránilo snížení kapacity baterie, protože nabíjecí systém není sám o sobě dostatečně chytrý. Když máte příležitost, chytrá nabíječka na vaší baterii přes noc může zajistit, že je baterie plně nabitá, a někdy může baterii upravit tak, aby zvrátila krystalizaci.
Sulfatace
Když baterie není plně nabitá a na deskách dojde ke krystalizaci, jde o proces známý jako sulfatace. K sulfataci však dochází na mnohem významnější úrovni, když se baterie nechá zcela vybít, a ještě horší je, když je skladována bez nabití. Na záporných deskách se tvoří velké krystaly, které zmenšují povrch aktivního materiálu baterie.
Měkkou sulfataci lze často zvrátit přebitím baterie po dobu přibližně 24 hodin, aby se krystaly rozpustily, ale tvrdá sulfatace je trvalé poškození. Naštěstí k tvrdé sulfataci obvykle dochází po několika týdnech nebo déle při nízkém nabití, takže je čas na nápravná opatření.
Rozbité desky z vibrací
Ne všechna vozidla mají relativně obyčejný život neustále po dálnici nebo městských ulicích. U vozidel s olověnými bateriemi, která jsou vystavena nejdrsnějšímu prostředí, jaké si dokážete představit, jako je plazení se po kamenech, jízda v terénu a cestování po lesních cestách nebo silně rozježděných štěrkových deskách, mohou vibrace poškodit desky uvnitř. Celkově se baterie SLA jeví jako extrémně odolná, ale elektrické spoje a desky uvnitř baterie jsou poměrně křehké. Neustálé otřesy, nárazy nebo vibrace mohou otřást těmito spoji nebo deskami a způsobit přetržení, narušení vodivosti a okamžité znehodnocení.
Baterii s poškozenými vnitřními deskami nemůžete opravit, ale některé konstrukce baterií jsou v těchto drsných podmínkách méně náchylné k poškození. Zvažte použití spirálových článků nebo AGM baterie, abyste zabránili tomu, aby zůstaly v nečistotách.
Pouzdro baterie je poškozené
Pouzdro na autobaterii je obvykle polypropylenová pryskyřice, která je odolná proti nárazu, ale není odolná proti poškození. Pokud jsou podmínky správné, může se zdeformovat nebo prasknout a výsledkem je buď vnitřní poškození, nebo únik elektrolytu. K otokům dochází při přebití baterie nebo při zamrzání a rozpínání elektrolytu uvnitř. Může způsobit netěsnosti ve švech nebo kolem sloupků nebo může pouzdro prasknout.
Vyvarujte se dlouhodobého přebíjení baterie a nikdy neskladujte vybitou baterii v mrazu. Jakmile je pouzdro poškozeno, jedinou nápravou je výměna.
Koroze na svorkách
Během používání baterie chemické reakce uvnitř oddělují malé množství vodíku a kyslíku z materiálu elektrolytu. Pokud vodík uniká do prostředí, podporuje korozivní prostředí. Přirozený šev, kudy uniká vodík, je kolem sloupků baterie a na svorkách se tvoří koroze.
Nicméně tam, kde se koroze projevuje primárně, vám také může pomoci zjistit stav baterie. Více koroze na záporném pólu indikuje stav podbití, zatímco přebíjení je viníkem, pokud je na kladném pólu více nánosů.
Pokud máte na vývodech baterie korozi, lze ji neutralizovat sprejem na čištění baterií a omýt, případně může také vývody neutralizovat a vyčistit kaše z jedlé sody a octa.
Vnitřní zkrat od odlupujícího se materiálu desky
Věk si nakonec vybere svou daň na baterii. Během používání se mechanicky aktivní olověné desky opotřebovávají velmi postupně, jak ionty přecházejí z kladné desky na zápornou desku, a poté se během nabíjení obrátí. Pomalá eroze na deskách z krystalů siřičitanu, které se tvoří na deskách, způsobí, že se část olověného materiálu uvolní a usadí se na dně pouzdra baterie. Když se tento sediment nahromadí, může způsobit zkrat mezi deskami, který způsobí vyšší rychlost samovybíjení.
Když dojde ke zkratu od odpadního materiálu desky, obvykle se jedná o stárnoucí baterii. Eroze na deskách je značná a je velmi pravděpodobné, že byl patrný znatelný pokles kapacity. Baterie by měla být vyměněna.
Zkrat v důsledku poruchy separátoru
Další příčinou zkratu v olověné baterii je, když se separátory v baterii roztaví a selžou. Jak by se dalo bezpečně předpokládat, separátory se taví kvůli přehřátému článku. Příčiny jsou často buď špatné zacházení, jako je upuštění baterie, nebo špatná výroba, a když separátor dovolí dotknout se anody a katodové desky, dojde k vnitřnímu zkratu. Výsledkem je obecně vysoké teplo, známé jako tepelný únik, a baterie se může zcela vybít během několika minut.
Zabránit selhání separátoru je stejně jednoduché jako manipulovat s baterií opatrně a správně ji zajistit v motorovém prostoru. Pokud k tomu dojde, nedojde k žádné nápravě – budete na trhu pro novou baterii.
Některé problémy s baterií lze vyřešit pouze výměnou, zatímco jiné lze opravit. Použijte spolehlivé diagnostické nabíječky, abyste zjistili, zda lze poruchu vyřešit nabíjením nebo úpravou nebo zda je jediným možným řešením nová baterie.
