Akku
Akku on autossa laite, joka varaa sähköenergiaa, jota tarvitaan auton moottorin käynnistämiseen. Laturi lataa akkua moottorin käydessä, jotta sillä voitaisiin käynnistää auto myöhemmin uudelleen. Myös muut laitteet käyttävät akun energiaa silloin kun moottori ei käy.
Sisällysluettelo
Lyijyakun rakenne[muokkaa]
Akun ulkokuorena toimii hapon kestävä muovinen kotelo, jonka sisällä on väliseiniä. Väliseinien sisällä on positiivisia ja negatiivisia levyjä. Tyhjän akun levyt ovat lyijysulfaattia (PbSO4) ja levyjen runkona toimii lyijyantimoni- tai lyijykalsiumristikko. Levyjen välissä on huokoisesta materiaalista valmistetut erotinlevyt, jotka toimivat levyjen välisenä tukena, värinänvaimentimina ja oikosulunestona. Kennot voivat olla myös rullamuodossa perinteisen levytekniikan sijaan.
Positiiviset ja negatiiviset kennot on yhdistetty sarjaan ja äärimäisen kennon napa toimii päänapana. Positiivinen napa on isompi kuin negatiivinen. Positiivinen navan tunnistaa + merkistä ja mahdollisesta punaisesta väristä ja negatiivisen - merkistä ja mahdollisesta sinisestä väristä.
Akussa on elektrolyyttinesteenä liuos, joka sisältää puhdasta vettä (H2O) ja puhdasta rikkihappoa (H2SO4). Tyhjässä akussa suhde on 15 % rikkihappoa ja 85 % vettä. Täydessä 39 % rikkihappoa ja 61 % vettä. Huoltovapaa akku käsite tulee siitä kun levyristikoiden seosaineen antimonin pitoisuutta tiputetaan 4 % -> 2% tai vaihdetaan kokonaan kalsiumiin. Näin saadaan pienempi itsepurkautuminen ja vedenkulutus.
Sähkökemiallinen toiminta[muokkaa]
Akun varautuessa muuttuu sähköenergia kemialliseksi energiaksi, ja purkautuessa päinvastoin.
Lyijyakun varautuessa:
- Miinuslevyn lyijysulfaatti muuttuu lyijyksi.
- Pluslevyn lyijysulfaatti muuttuu lyijyoksidiksi.
- Elektrolyyttinesteessä vesi vähenee ja rikkihappo lisääntyy.
Akun ominaisuuksia[muokkaa]
- kylmäkäynnistys; jännite kylmässä ja kylmäkäynnistysvirta;
- käynnistysaika
- varakapasiteetti; kuinka pitkän matkan akulla voidaan ajaa kun akku ei enää saa latausta (SAE normi)
- latauksen vastaanotto; akun latauksen vastaanotto heikkenee huomattavasti ladattaessa kylmässä
Akun ominaisuuksiin vaikuttaa eniten lyijyakun lyijyseoksen (lejeeringin) muutokset. Laadukas ja teknisiltä ominaisuuksiltaan hyvä akku sisältää riittävän paljon lyijyä. Lyijyakut korvattiin käytännössä huoltovapailla matala-antimoniakuilla, jotka korvattiin lyijy-kalsium ja sittemmin hopea-kalsiumakuilla. Hopea-kalsiumakut on tehty täysin suljetuiksi, veden kulutus on vähentynyt ja ne on suunniteltu huoltovapaiksi. Hopea-kalsiumakulla saavutetaan pidempi elinikä, kestävyys, itsepurkautumis- ja lämpötilaominaisuudet verrattuna vanhoihin lyijyakkuihin. Akkujen levymäärä on 62 Ah:n akuilla tyypillisesti 11-14 kpl ja 74-77 Ah:n akuilla 14-19 kpl.
Hyvä akun latautuminen ei auta, jos virrananto-ominaisuudet ovat huonot. Tyypillisiä kaupallisia käynnistysakkuja on saatavilla 62, 74, 77 Ah, mutta myös yli 100 Ah akkuja on saatavilla. Suurempikapasiteettinen akku lisää auton käynnistysvarmuutta, jos akku mittojensa puolesta mahtuu sille varattuun paikkaan.
Akkumerkkejä ja valmistusmaita[muokkaa]
nykyisiä[muokkaa]
- Arctic Power, Puola
- Banner (Suomessa myös nimellä AL Autoliitto), Itävalta, Korea
- Biltema, Kiina, Korea
- Bonn ?
- Bosch, Saksa, Tsekki, Espanja, Malesia
- Duracell, USA
- Exide, Espanja
- Energie, Italia
- Euroglobe, Puola
- Faam, Italia
- FIAMM, Italia
- Freedom
- GS, Japani (GS Yuasa)
- Hagen, Saksa
- Hankook, Korea
- Hella, Saksa, Uusi-Seelanti
- Hoppecke, Saksa
- Jenox, Puola
- Lucas, Sri Lanka (alunperin englantilainen)
- M+, Korea, Puola
- Maff, Puola
- Mbat, Maribor, Slovenia
- Midac, Italia
- Monbat, Bulgaria
- Novelbat, Kiina
- Odyssey, Yhdysvallat
- Optima, Meksiko
- PowerLine, Ukraina
- Rocket, Korea
- Sonnenschein, Saksa
- Sznajder, Puola
- Trane, Thaimaa
- Varta, Espanja (alunperin saksalainen)
- Vipiemme, Italia
- Willard, Etelä-Afrikka
- Yuasa, Kiina, Korea (GS Yuasa)
- Zap, Puola
entisiä[muokkaa]
- Pakkas-akku, Suomi
Akun huolto[muokkaa]
Tarvikkeet
- Suojahansikkaat
- Vettä ja vanha tiskiharja
- Talouspaperia
- Teräsharja tai akunnavan puhdistustyökalu
- Akkuvettä (ei huoltovapaa akku)
- Sopivat ruuvimeisselit / kiintoavaimet
- Vaseliinia tai akunnavan suoja-ainetta
Akun varaustila mitataan mittaamalla akun lepojännite. Lepojännitteen tulee olla yli 12,2 V - muussa tapauksessa akkua tulee ladata. Joissakin akuissa on varaustilanilmaisin, josta voidaan tarkastaa akun varaus, sillä nykyisten huoltovapaiden akkujen nesteen ominaispainoa ei voida mitata. Akku kunto voidaan testata nk. akkutesterillä kylmäkäynnistystestinä. Akkutesterissä akkua kuormitetaan esim. 10 s ajan pienellä vastuksella jona aikana voidaan mitata akun jännite ja nimelliseltä asteikolta luetaan viitteellinen ”kylmäkäynnistysvirta", Cold Crank Amp, CCA. Testi mittaa akun kykyä antaa virtaa lyhyenä aikana. Akun lämpötilan on oltava testauksen aikana yli 15 C ja auto ei ole testin aikana käynnissä. Auton laturin kuntoa voidaan arvioida auton ollessa käynnissä em. testillä, mikäli lataus ei nosta yli 12,4 V:n on generaattorissa on vikaa; mikäli jännite nousee yli 14,5 V:n on generaattorin jännitteensäätimessä vikaa. Tällöin akku myös ylilatautuu ja "kiehuu".
Auton akku on hyvä irrottaa keväisin ja syksyisin nestetason tarkastusta ja pesua varten. Irrota aina ensin musta (-) kaapeli ja vasta sen jälkeen punainen (+) kaapeli, ja kiinnitys päinvastoin. Hyvin uusissa autoissa akun irrottamisen vaikutukset ajotietokoneelle ja esim. radiosoittimelle (koodi) kannattaa selvittää ensin kysymällä merkkihuollosta. Irrota akun kiinnikkeet ja nosta akku kantokahvoista pidellen pois autosta. Sijoita akku sellaiseen paikkaan jossa se ei kaadu ja varo mahdollisesti loiskuvaa akkuhappoa. Akkua käsitellessäsi varo erityisesti, ettet yhdistä napoja vahingossa esimerkiksi kiintoavaimella toisiinsa aiheuttaen oikosulkua - älä siis säilytä työkaluja akun päällä.
Kun akku on irti autosta, voidaan se pestä kylmällä vedellä ja harjalla. Kuivaa akku talouspaperilla pesun jälkeen. Teräsharjalla puhdistetaan akunkenkien ja akunnapojen kontaktipinnat hapettumista ja liasta. Jos akussa on korkit akkunesteen lisäystä varten, nesteen pinnan tulee olla levyjen yläpuolella, ellei mitään merkkirajaa muuten ole. Aina avatessasi akun korkit, muista että siellä on rikkihappoa eli suojahansikkaiden käyttö on erittäin suositeltavaa. Jos akkuhappoa pääsee iholle, tulee huuhdella altistunut paikka runsaalla vedellä ja mennä lääkäriin. Huoltovapaa akku ei tarkoita, etteikö akku kaipaisi puhdistamista. Huoltovapaus tarkoittaa siis vain sitä ettei akkunestettä tarvitse (eikä voi) lisätä. Akun telineen voi puhdistaa liasta ennen akun kiinnitystä.
Muista kiinnittää akku huolellisesti, ettei se irtoa ajossa. Akunnapojen kiinnityksen jälkeen voitele akunnavat ohuella kerroksella vaseliinia/suoja-ainetta - tämä ehkäisee valkoisen hapettuman syntymistä akun liittimiin.
– Auton akku pitää testauttaa säännöllisesti. Voit kysyä akkutarkastusta korjaamoilta. Usein ne tarjoavat jopa ilmaisia akkutarkastuksia.
– On tärkeää puhdistaa akun kansi ja navat antistaattisella liinalla. Kosteus ja likaa lisäävät akun itsepurkautumista.
– Navat pitää olla puhtaat ja kaapeliliitokset kunnolla kiristetty, ettei ylimenovastuu heikennä käynnistettävyyttä.
– Jotta akku latautuisi paremmin, aja autolla pidempiä matkoja koska lyhyissä ajoissa akku ei pysty latautumaan kokonaan. Latausta heikentää takalasinlämmitin, istuinlämmitin ja puhaltimet – erityisesti kun seistään liikennevaloissa tai liikenneruuhkassa. Myös akun virranvastaanottokyky kylmässä on rajallinen.
Varastointi[muokkaa]
Suurin ongelma akun käyttöiälle on sen tyhjänä seisottaminen. Myös osittain varautunut akku sulfatoituu ja tuhoaa akun ennen pitkää. Akkua ei tule säilyttää useita kuukausia kaapelit kytkettyinä, sillä auton pienet kuormituslaitteet (kello, murtohälyttimet, radio yms.) tyhjentävät akun. Toisaalta akkua ei tule ladata liikaa tai ylisuurella jännitteellä, sillä se lyhentää akun ikää. Akkua kannattaa ladata nk. älykkäällä akkulaturilla, joka kytkee itsensä 13,5 V:n ylläpitojännitteelle akun latauduttua. Kaikki marketin tarjouslaturit tms. eivät välttämättä ole "älykkäitä" vaikka näin paketti väittää, varsinkin, jos laturi on tuntematonta merkkiä. Tunnetut merkit ovat turvallisempia valintoja (esim. Defa, Ctek). Akkua tulee säilyttää viileässä, ei pakkasessa, koska itsepurkaus on silloin hitaampaa, jolloin sulfatoituminen hidastuu. Huomattavaa on, että 40 % varauksella akku jäätyy -18 asteessa ja tyhjä akku (alle 11,8 V) jo -7 asteessa. Akun nestetasapainosta on syytä huolehtia myös sen varastoinnin aikana, ettei vahingossa ylläpitolataa "kuivaa" akkua.
Teknologia[muokkaa]
Akkutyypit[muokkaa]
Erilaisia akkutyyppejä on runsaasti eri käyttötarkoituksiin ja erilaisilla ominaisuuksilla. Akkutyypit nimetään niissä käytettyjen valmistusmateriaalien mukaan:
- Li-Ion – Litiumioniakku (3,2-3,7 V / kenno), litiumioniakku on yleisnimi seuraaville akkutyypeille:
- LiCoO2 - Litiumkobolttioksidiakku, (3,6 V / kenno), ensimmäinen käutössä ollut ao. tekniikan akkumuoto.
- LiPo – Litiumpolymeeriakku (3,7 V / kenno), suurin ero muihin litiumioniakkuihin nähden on litiumin säilytys polymeerissä orgaanisen liuottimen sijaan.
- Li-Mn – Litium-mangaaniakku (3,6 V / kenno)
- LiFePO4 – Litium-rautafosfaattiakku (3,3 V / kenno)
- LiFeYPO4 Litium-rauta-yttrium-fosfaattiakku, yttrium parantaa akun virranantoa kylmässä
- Litium-ilma-akku, kehitteillä
- LiTi – Litium-titanaattiakku (3,2 V / kenno)
- LiS – Litium-rikki -akku (2,2 V / kenno)
- LMP – Litium-metalli-polymeeriakku, kehitteillä
- Na/NiCl – Natrium-nikkelikloridiakku (ZEBRA), (2,58 V / kenno), korkean lämpötilan akku (2,58 V / kenno)
- NaS – Natrium-rikki -akku, korkean lämpötilan akku (2 V / kenno)
- NiCd – Nikkelikadmiumakku (1,2 V / kenno)
- NiFe – Nikkeli-rauta-akku (1,2–1,9 V / kenno)
- NiH2 – Nikkeli-vetyakku (1,5 V / kenno)
- NiMH – Nikkelimetallihydridiakku (1,2 V / kenno)
- NiZn – Nikkeli-sinkkiakku (1,65 V / kenno)
- Pb – Lyijyakku (2 V / kenno)
- PTMA – muunnettu PTMA, tarkemmin: 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinoxy-4-yl-methacrylat, polymeeripohjainen akku (Organic radical battery, ORB)
- RAM – Alkali-mangaaniakku (1,5 V / kenno) yleinen pienparistokäytössä (RAM = Rechargeable Alkaline Manganese)
- SnC/Li2S – Tina-rikki-litiumakku
- Hopea-sinkkiakku (1,5 V / kenno)
- Vanadiini-redox-akku (1,41 V / kenno @ 25 °C)
- Sinkki-bromiakku (1,76 V / kenno)
- Pii-ilma-akku (kehitteillä)
Euroopan komissio selvittää lyijypohjaisten käynnistysakkujen kieltämistä autoissa.
Katso myös[muokkaa]
Lähteet[muokkaa]
- Artikkeli käyttää sisältöä englanninkielisen Wikipedian GS_Yuasa-artikkelista. Wikipediasta voi ottaa tekstiä tietyin ehdoin, koska Wikipedia on GFDL-lisenssillä.
- FIAMM italiank. Wikipediassa
- jgdarden.com - LEAD-ACID BATTERY MANUFACTURERS AND BRAND NAMES LIST 2017
- Europower.ie/brands - Sonnenschein
- mtv.fi/lifestyle/koti - Hyytyikö auton akku? Tästä syystä sitä ei kannata vaihtaa itse
- tekniikkatalous.fi - EU tahtoo kieltää lyijyakut