Meranie hustoty elektrolytu patrí medzi najjednoduchšie a zároveň najspoľahlivejšie metódy posúdenia stavu oloveného akumulátora. Na rozdiel od samotného merania napätia poskytuje priamu informáciu o chemickom stave článkov a teda o skutočnom stave nabitia (SoC) aj o prípadných poruchách jednotlivých článkov.
Kontext tejto témy
Meranie hustoty sa používa výhradne pri zaplavených olovených akumulátoroch (tzv. flooded, údržbové batérie s prístupom k elektrolytu). Pri uzavretých konštrukciách AGM alebo GEL nie je táto metóda fyzicky možná.
Prečo samotné napätie nestačí
Napätie akumulátora je iba nepriamy ukazovateľ. Ovplyvňuje ho:
– povrchový náboj po nabíjaní
– teplota
– okamžitá záťaž
– vnútorný odpor
Batéria tak môže mať „správne“ napätie, no jeden článok už môže byť poškodený alebo sulfatovaný. Hustota elektrolytu naproti tomu priamo odráža koncentráciu kyseliny sírovej, teda samotný chemický stav článku.
Čo je hustomer
Hustomer (hydrometer) je jednoduchý plavákový merací prístroj, ktorý meria hustotu kvapaliny na základe vztlaku. Čím je elektrolyt hustejší, tým vyššie plavák vystúpi.
Typický hustomer pozostáva z:
– priehľadnej banky alebo valca
– gumovej pumpičky na nasatie elektrolytu
– plaváka so stupnicou
Výsledok sa číta priamo zo stupnice, zvyčajne v jednotkách g/cm³ alebo kg/l.
Ako správne merať hustotu elektrolytu
Správny postup je dôležitý pre presné výsledky aj bezpečnosť.
- Použiť ochranné rukavice a okuliare.
- Batéria musí byť v pokoji aspoň 2 – 3 hodiny po nabíjaní alebo vybíjaní.
- Odsať elektrolyt z prvého článku tak, aby plavák voľne plával.
- Odčítať hodnotu v úrovni hladiny.
- Elektrolyt vrátiť späť do článku.
- Zopakovať pre každý článok samostatne.
Typické hodnoty hustoty
Približné orientačné hodnoty pri 25 °C:
– 1,28 g/cm³ – plne nabitý stav
– 1,23 g/cm³ – približne 75 %
– 1,20 g/cm³ – približne 50 %
– 1,17 g/cm³ – približne 25 %
– 1,10 g/cm³ a menej – hlboké vybitie alebo poškodenie
Rozdiel medzi článkami by nemal presiahnuť približne 0,02 – 0,03 g/cm³. Väčšia odchýlka signalizuje problém.
Čo dokáže meranie odhaliť
Pomocou hustomeru možno identifikovať:
– nevyvážené články
– sulfatáciu
– poškodený alebo „mŕtvy“ článok
– reálny stav nabitia
– potrebu vyrovnávacieho nabíjania
Ak má jeden článok výrazne nižšiu hustotu než ostatné, batéria je prakticky na konci životnosti, aj keď napätie môže pôsobiť normálne.
Najčastejšie chyby pri meraní
– meranie hneď po nabíjaní
– meranie len jedného článku
– ignorovanie teploty
– zamieňanie napätia za skutočný stav batérie
– spoliehanie sa na „magické oko“ ako jediný indikátor
Indikátor nazývaný „magické oko“ je v skutočnosti iba jednoduchý hustomer zabudovaný do jedného článku. Ukazuje stav iba tohto jediného miesta a nehovorí nič o ostatných článkoch.
Zhrnutie
Hustomer je lacný, presný a fyzikálne správny diagnostický nástroj. Pri zaplavených olovených akumulátoroch poskytuje najspoľahlivejšiu informáciu o stave batérie a umožňuje odhaliť problémy, ktoré meranie napätia nikdy neukáže.