Elektrolitkeveréses akkumulátor

Az utóbbi évtizedekben számos fejlesztés történt a gépjárműakkuk élettartamának növelése végett. Ezek a fejlesztések főleg a gyártástechnológiára, a rácsok kialakítására (expandált, öntött, lyukasztott stb.), valamint az aktív hatóanyag-összetételének módosítására irányultak. Egy dologgal nem tudtak ez idáig mit kezdeni, mégpedig azzal, hogy a kénsavból és desztillált vízből álló elegy az idők folyamán igyekszik szétválni, így az akku felső részén hígabb, alsó részén sűrűbb az elektrolit.

Az eltérő savsűrűség miatt töltéskor és ürítéskor a kémiai reakciók sem egyformán zajlanak le. A lemezek alsó részén a sűrűbb elektrolit miatt gyorsul a korrózió. Innen indul ki a lemezek szétesése, az akkukapacitás csökkenése. A felső részen a hígabb elektrolit miatt megindul a szulfátosodás (1. ábra).

1/a ábra: hagyományos akkumulátor 250 ciklus után

1/b ábra: IQ savkeveréses akkumulátor 1100 ciklus után

Ez a jelenség jól ismert a több száz Ah-s akkutelepeknél. Azoknál ezt úgy oldják meg, hogy levegőbefúvással vagy szivattyúval keverik az elektrolitot az egyenletes savsűrűség érdekében. A gépjárműakkuknál azonban ez a módszer szóba sem jöhet.

A megoldást az IQ Power mérnökei dolgozták ki oly módon, hogy az akkuk átellenes oldalain speciális csatornákat alakítottak ki, melyeken keresztül az elektrolit a gépjármű fékezése és gyorsítása közben az alsó részből feljut a felső részen elhelyezett elosztótálcákba, onnét pedig visszafolyik az elektrolit felszínére. Így állandó keveredés valósul meg, csupán a folyadék mozgási energiájának segítségével (2. és 3. ábra).

A fenti megoldás jelentőségét mutatja az, hogy a fenti szabadalom elnyerte a 2010-es frankfurti Automechanika szakkiállítás innovációs nagydíját.

2. és 3. ábra

Ez az új konstrukciójú akkumulátor mintegy 20%-kal könnyebb, így kevesebb induló kapacitással rendelkezik, mint hagyományos társai. Egy 100 Ah-s hagyományos akkunak megfelelő dobozban az IQ technológiás akku csak 73 Ah induló kapacitású, ez azonban alig csökken az akku élete folyamán.

A gyorsított, mélykisütéses élettartam-összehasonlító vizsgálatok azt mutatják, hogy a hagyományos akkuk már 10 ciklus után elveszthetik az induló kapacitásuk 40%-át, míg a keveréses technológiájú akkuknál ez a veszteség csupán 18%. Így a 10 ciklus után mindkét akkumulátorban kb. 60 Ah kapacitás áll rendelkezésre, azzal az óriási különbséggel, hogy a 100 Ah-s hagyományos akku a maga 60 Ah kapacitásával élete végéhez, működőképességének határához érkezett, míg az IQ akku ebben az állapotában egészséges, működőképes áramforrás maradt (4. ábra).

A hagyományos szerkezetű akkumulátor kapacitása és a várható élettartam fokozatosan csökken az eltérő savkoncentráció miatt, sokkal tovább működhetne, mint azt tapasztaljuk. A savkeveréses akku sokkal jobban tartja meg a kapacitását, indítóképességét. Élettartama alatt folyamatosan egyenletes teljesítményt nyújt a hagyományos szerkezetű akkuval szemben.

Hiába a kezdetben nagyobb kapacitás, ha az akku állapota az egyenetlen savkoncentráció miatt még normál használatot szimuláló ciklikus teszt alatt is egyre gyorsabban romlik (5. ábra).