Povídání o autobateriích

V článku se budeme bavit především o autobateriích značky Varta, nicméně použité technologie, řady a specifikace najdeme i u ostatních značek. Nejprve si řekneme, v čem se liší startovací autobaterie od trakčních neboli cyklických a záložních. Pak se budeme věnovat startovacím autobateriím, řekneme si něco o použitých technologiích, v čem se liší, jak se o autobaterii starat a nakonec si řekneme pár zajímavostí.

Co je v autobaterii a jak to funguje?

Autobaterie je v velmi zjednodušeně plastová krabice s olověnou deskou na jedné straně, uhlíkovou deskou na druhé straně a celé je to zalité do kyseliny sírové. Obě desky v autobaterii spojuje dlouhý kabel, který spojuje veškerou elektroniku v autě a je přerušený v zapalování auta. Když otočíme klíčkem, dojde k tomu, že se obě desky spojí (přes celé auto) a rozběhne se chemická reakace. Kyselina sírová se začne rozkládat na síran olovnatý a vodu a autobaterie vydává elektrický proud. Když naopak autobaterie přijímá elektrický proud (nabíjíme ji za jízdy alternátorem nebo v klidu nabíječkou), síran olovnatý s vodou se mění zpět na kyselinu sírovou a baterie je pak připravena na další startování auta.

Startovací autobaterie

Jsou určené výhradně pro startování automobilů a motorů všeobecně. Jsou konstrukčně stavěné tak, aby dokázaly najednou poskytnout velké množství proudu a rozpohybovat motor (nastartovat). Je třeba je udržovat neustále nabité. Nabíjení probíhá za jízdy pomocí alternátoru nebo nabíječky, když je auto v klidu.

Co se stane, když se autobaterie vybije? 

Pokud není vybitá dlouho, lze ji jednoduše nabíječkou dobít, čímž se obnoví její kapacita i startovací výkon na 100%. Problém nastává, když je startovací autobaterie vybitá po delší dobu. Ve vybité baterii dochází k tzv. sulfataci. To znamená, že okolo olověných desek už není kyselina sírová, ale pouze voda a síran olovnatý (jak jsme si řekli výše), který začne na olověných deskách vytvářet krystaly. Když jsou desky těmito krystaly pokryty, ztratí kontakt, autobaterie je zničená a nelze ji dobít. V počátečních fázích sulfatace lze speciální nabíječkou krystaly rozbít a autobaterii tak zachránit.

Z výše uvedeného je patrné, že startovací autobaterii je třeba neustále udržovat nabitou a nelze ji používat jako záložní nebo napájecí baterii (rozumějte záložní zdroj k elektrickému kotli, napájení spotřebičů v karavanu nebo na chatě apod.)

Kdy je startovací autobaterie nabitá a kdy vybitá?

Pokud je autobaterie nabitá na 100% kapacity, při změření se ukáže napětí 12,6V - 12,8V.

• měření 12,6V = 100% kapacity
• měření 12,4V = 75% kapacity
• měření 12,2V = 50% kapacity
• měření 12,0V = 25% kapacity

Jak autobaterie stárne, postupně se snižuje její kapacita (lze ji maximálně dobít na méně než 12,6V).

Proč autobaterie v zimě nestartuje?

V zimě je nižší teplota a vodič (kyselina sírová) má při nižších teplotách větší odpor, to znamená, že čím je nižší teplota, tím dodává autobaterie při startu méně proudu. Zároveň jsou pohyblivé části motoru více ztuhlé a olej méně tekutý, tudíž je o něco těžší motor rozhýbat. Nabitá autobaterie bez problémů nastartuje auto i v nízkých teplotách. I mírně vybitá autobaterie může mít v kombinaci s větším odporem kyseliny a ztuhlostí motoru problém auto nastartovat. Proto je tedy větší šance, že auto v zimě nepůjde nastartovat.

V létě není problém s odporem, ztuhlým motorem ani méně tekutým olejem, ale je třeba dát si pozor na jinou věc. Když dojde k poklesu napětí (vybití autobaterie), pak za vysokých teplot probíhá sulfatace daleko rychleji (co je sulfatace už jsme si řekli dříve). Pokud tedy v létě nenastartujete, pravděpodobně už bude autobaterie zasulfátovaná a bude těžší ji zachránit, pokud to tedy vůbec bude možné.

Trakční baterie 

Trakční baterie jsou na rozdíl od startovacích autobaterií konstruované tak, že poskytují menší množství proudu, který je však vždy stejný bez ohledu na to jestli je baterie nabitá na 100% nebo na 20%. Trakčním bateriím na rozdíl od startovacích autobaterií nevadí mnohonásobné vybíjení a opětovné nabíjení. Jsou odolnější vůči sulfataci, tedy vydrží delší dobu vybité. Trakční baterie se používají jako záložní zdroje např. k elektrickému kotli nebo k napájení spotřebičů např. v karavanu nebo na chatě a k uskladnění energie např. ze solární panelů.

Trakčním bateriím se také říká cyklické, protože zvládnout mnoho cyklů vybití a opětovného nabití. Kvalitu trakčních baterií mimo jiné udává také počet cyklů

 

Startovací autobaterie	Trakční baterie
Krátkodobý vysoký proud, který se vybíjením baterie snižuje.	Dlouhodobý nižší proud, který je během vybíjení baterie relativně stejný.
Není odolná vůči opakovanému vybíjení a nabíjení.	Je konstruovaná pro účely opakovaného vybíjení a nabíjení.
Pro maximální výkon a životnost je třeba ji udržovat vždy nabitou.	Vybití baterie má výrazně menší vliv na životnost a téměř žádný vliv na výkon.
Vhodná jen a pouze pro startování auta nebo jiných motorů.	Vhodná pro napájení spotřebičů, napojení na solární panely, do karavanů, záložní napájení atd.

 

Používané technologie a zkratky

Jak se postupně autobaterie vyvíjely, vznikaly nové technologie, jejich názvy a zkratky jejich názvů. Dnes už je těchto odobrných termínu velmi mnoho a my se je zde pokusíme všechny vypsat a vysvětlit. 

údržbová autobaterie - starší typy baterií, u kterých bylo třeba pomocí hustoměru hlídat hustotu elektrolytu v baterii a dolévat destilovanou vodu, která se z baterie postupně odpařovala. Drtivá většina dnešních autobaterií je bezúdržbová a destilované voda se do nich nedolévá. Vyjímkou jsou základní řady motobaterií, u kterých je třeba hustotu elektrolytu kontrolovat a destilovanou vodu případně dolévat. 

bezúdržbová baterie - veškeré dnes běžně prodávané baterie. Jsou zapečetěné a nevyžadují kontrolu hustoty elektrolytu ani dolévání destilované vody. 

Start-Stop - technologie používaná u moderních vozidel. Při zastavení vozidla, sešlápnutí spojky a někdy též při vyřazení rychlosti dojde k vypnutí motoru. Při sešlápnutí plynu pak dojde o opětovnému nastartování. Pozor! I když lze u některých vozů tato funkce vypnout, stále je nutné mít v autě EFB, AGM nebo GEL autobaterii.

Elektrolyt - tekutina, která vede elektrický proud, v případě autobaterií je to kyselina sírová složená z vody a síranu olovnatého.

WET (wet znamená anglicky mokrý) - běžná baterie, kde je elektrolyt v tekuté formě. Vhodné pro všechna auta bez Start-Stop technologie a bez rekuperace při brzdění.

EFB (Enhanced Flooded Battery) - baterie, kde je elektrolyt v tekuté formě, stejně jako WET. Oproti obyčejným WET bateriím mají delší životnost díky polyesterovému prvku mezi olověnými deskami a podpoře cirkulace (mísení) elektrolytu. Vhodné pro auta se Start-Stop technologií. Není vhodné pro auta s rekuperací při brzdění.

VRLA (Valve Regulated Lead-Acid) - baterie, která je hermeticky uzavřena a může pracovat v nakloněné poloze. Velmi odolná vůči otřesům. Nemá odvětrávací otvory a veškeré výpary se kondenzují uvnitř. Elektrolyt není v tekuté formě (WET) ale je buď nasáknutý do skleněného rouna (AGM) nebo gelu (GEL). 

AGM (Absorbent Glass Mat) - typ VRLA baterie, kdy je eletrolyt nasáknutý do skleněného rouna. Vhodné pro auta se Start-Stop technologií i s rekuperací při brzdění.

GEL - typ VRLA baterie, kdy eletrolyt není tekutý, ale je ve formě gelu. Vhodné pro auta se Start-Stop technologií i s rekuperací při brzdění.

SLI - nové označení základní řady WET autobaterií značky Varta (od jara 2025). Další řady označuje Varta jednoduše EFB a AGM.

Black Dynamic, Blue Dynamic, Silver Dynamic - staré označení základních WET autobaterií značky Varta (do jara 2025), které se dále řadily podle výkonu a životnosti na Black (obyčejné), Blue (lepší), Silver (nejlepší). Od jara 2025 zrušila Varta XXX a XXX Dynamic a nadále pokračuje stále pouze s řadou XXX Dynamic pod novým označením SLI. 

PowerFrame^® - patentovaná technologie značky Varta. V podstatě se jedná o speciální tvar olověné mřížky v baterii. Díky tomto tvaru má mřížka vyšší odolnost proti korozi (= delší životnost) a umožňuje lepší průtok elektrického proudu (= vyšší výkon). 

Jak se starat o autobaterii

Dřív by tato část určitě začínala tím, že je třeba kontrolovat hustotu elektrolytu a dolévat destilovanou vodu. Naštěstí dnes už je drtivá většina autobatrií bezúdržbová, jak jsme si pověděli dříve. Pro správné a dlouhodobé fungování nám tedy zbývá jedna jediná starost:

Udržovat autobaterii nabitou!

Ať už s autem málo jezdíte, vystavujete ho nizkým či vysokým teplotám, zapomenete rozsvícená světla, máte problém v elektroinstalaci a něco vám "žere" baterku, vždy je to o tom, že se autobaterie vybije a pokud je vybitá, klesá jí životnost.

Autobaterii dobíjíme alternátorem při jizdě, běžnou nabíječkou nebo udržovací nabíječkou.

Dobíjení alternátorem

Nejvíce běžné dobíjení, které většina z nás ani za dobíjení nepovažuje. Na autobaterii se kladou největší nároky během startu. Elektronika a světla mají během jízdy minimální odběr a alternátor tak dokáže autobatrii bez problémů nabít a dále udržovat nabitou. Autor článku může z vlastní zkušenosti potvrdit, že při každodenní jízdě (ne popojíždění) 20km do práce a 20km z práce je autobaterie v takové kondici, že v 1. autě vydržela 12 let a ve druhém autě už táhne 8. rok. Autor zároveň nevlastní nabíječku a zmíněné autobaterie nikdy nenabíjel :)

Dobíjení klasickou nabíječkou

Autobaterie s tekutým elektrolytem a autobaterie s technlogií AGM se nabíjí rozdílně. Běžnou autobaterii s tekutým elektrolytem nabíjíme proudem I₁ do plynování (14,4 V u 12V autobaterií) a dále proudem I₂ do plného nabití.

I₁ = 0,12 x C

I₂ = 0,06 x C

C v tomto případě znamená kapacitu autobaterie. Pokud tedy budeme nabíjet běžnou autobaterii s kapacitou 74Ah, měli bychom ji nejdříve nabíjet proudem 9A a následně 4,5A.

U autobaterií s technologií AGM je to jednodušší. Tam nabíjíme autobaterii konstantně stejným proudem I₃.

I₃ = 0,1 x C

Tedy v případě stejné autobaterie s kapacitou 74Ah avšak s technologií AGM nabíjíme proudem 7,4A.

Dnes už ale toto nemusíme hlídat! Automatické nabíječky umí nabíjet správným způsobem všechny typy autobaterií včetně lithiových, které se používají například v motocyklech. 

Platí, že pokud autobaterii nabíjíme nižším proudem, není to na závadu a autobaterii to spíše prospívá. Malou nevýhodou je však delší čas potřebný k nabití. 

Dobíjení udržovací nabíječkou

Nejedná se o nabíjení v pravém slova smyslu. Udržovací nabíječky se požívají v případě kdy auto nebo jiné zařízení dlouhodobě nevyužíváte. Startovací baterie by se v takovém případě hloubkově vybila a už by ji nebylo možné znovu nabít.

Udržovací nabíječky po připojení automaticky střídavě vybíjí a nabíjí baterii, která se díky tomu udržuje v kondici. Tento proces by šel samozřejmě provádět manuálně, kdy budete nepoužívanou autobaterii pravidelně kontrolovat a pokud u ní klesne napětí, nabijete ji klasickou nabíječkou. Udržovací nabíječky však toto dělají automaticky sami.

Existují jednoúčelové udržovací nabíječky, které slouží pouze k udržování napětí a vybitou autobaterii s nimi nelze dobít, výhodou u těchto udržovacích nabíječek je nízká cena. Moderní automatické nabíječky, například NOCO, už však disponují režimem pro udržování napětí autobaterie a dokážou jednoúčelové udržovací nabíječky nahradit. Nevýhodou je vyšší pořizovací cena, za kterou však dostanete zařízení typu 2v1.

Zajímavosti

Věděli jste, že...

startovací autobaterie jsou 100% recyklovatelné? Plastový obal se rozemele a z vzniklého granulátu se vytvoří obal nový. Olověné desky se roztaví a odlijí znovu. Kyselina sírová se použije znovu.

pokud je autobaterie plně nabitá, snese teploty až do -50°C (kyselina sírová má menší bod tuhnutí), pokud je autobaterie vybitá, zamrzne už při -5°C (ve vybitám stavu je kyselina sírová rozložena na síran olovnatý a vodu).

když není autobaterie připojená v autě je vhodné ji skladovat na chladném místě. Při skladování ve vytápěné garáži nebo v domě dochází vlivem vyšší teploty k rychlejší sulfataci.

existuje pouze několik výrobců autobaterií (mezi nimi i Varta), kteří vyrábějí více značek, které se však mezi sebou liší pouze samolepkou. Schválně kolik rozdílů najdete mezi těmito autobateriemi...